EP0283435A1 - Brenner - Google Patents

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EP0283435A1
EP0283435A1 EP88810113A EP88810113A EP0283435A1 EP 0283435 A1 EP0283435 A1 EP 0283435A1 EP 88810113 A EP88810113 A EP 88810113A EP 88810113 A EP88810113 A EP 88810113A EP 0283435 A1 EP0283435 A1 EP 0283435A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
carburetor
burner according
burner
air
fuel
Prior art date
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Granted
Application number
EP88810113A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0283435B1 (de
Inventor
Jörg Füllemann
Heinrich Boner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FUELLEMANN PATENT AG
Original Assignee
Fuellemann Patent AG
VTH AG Verfahrenstechnik fur Heizung
VTH AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=4199131&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP0283435(A1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Fuellemann Patent AG, VTH AG Verfahrenstechnik fur Heizung, VTH AG filed Critical Fuellemann Patent AG
Priority to AT88810113T priority Critical patent/ATE60419T1/de
Publication of EP0283435A1 publication Critical patent/EP0283435A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0283435B1 publication Critical patent/EP0283435B1/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D11/00—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
    • F23D11/04—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space the spraying action being obtained by centrifugal action
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D11/00—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
    • F23D11/04—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space the spraying action being obtained by centrifugal action
    • F23D11/06—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space the spraying action being obtained by centrifugal action using a horizontal shaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D11/00—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
    • F23D11/005—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space with combinations of different spraying or vaporising means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D11/00—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
    • F23D11/36—Details, e.g. burner cooling means, noise reduction means
    • F23D11/44—Preheating devices; Vaporising devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D11/00—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
    • F23D11/36—Details, e.g. burner cooling means, noise reduction means
    • F23D11/44—Preheating devices; Vaporising devices
    • F23D11/441—Vaporising devices incorporated with burners
    • F23D11/448—Vaporising devices incorporated with burners heated by electrical means

Definitions

  • the invention relates to a burner with a rapidly rotating, hollow-shaped carburetor, a drive unit for rotating the carburetor and means for supplying fuel.
  • atomizer burners are sprayed with a nozzle and burned in a combustion chamber with the supply of air. Since the atomizing performance of the nozzle can only be varied within narrow limits, atomizing burners have the disadvantage that their performance cannot be regulated continuously. Nor can they be built for very low power. The smallest nozzles are designed for an oil consumption of around 1.4 kg per hour. Since the output of the atomizer burner cannot be continuously regulated, atomizer burners are operated intermittently with low heat requirements. Since the operating intervals cannot be chosen to be as short as required, relatively large boilers are required as energy stores.
  • the intermittent operation has the disadvantage that the repeated starting and switching off of the burner brings strong temperature changes to the materials as well as a high soot and pollutant load for the boiler, chimney and environment. Incomplete combustion and soot formation, which occur particularly in the start-up phase, have a significant impact on the overall efficiency of a heating system. Furthermore, the radiation losses from the large boilers further reduce the overall efficiency.
  • gasification burners In contrast to the atomizer burners described, gasification burners generally have the advantage that they can be regulated continuously down to very low outputs in accordance with the heating requirement. Furthermore, a significant reduction in the emission of pollutants, for example unburned hydrocarbons and soot, is achieved in the combustion of gasified fuel.
  • gasification burners Despite the many advantages that gasification burners have, they are only used to a small extent. A major reason for this is that most gasification burners need a lot of maintenance. Gasification burners usually tend to form undesirable deposits in the gasification chamber, which will soon significantly affect the effectiveness of the gasification and thus the operation of the burner.
  • EP-A-0 036 128 describes a gasification burner with an electrically heatable gasification chamber.
  • the temperature of this gasification chamber is measured by a temperature sensor and kept at an optimal value by means of a control device in order to avoid coking of fuel.
  • Another measure to avoid coking is that the gasification chamber has no air inlet openings.
  • a rotating cleaning element in the form of a wiper is housed in the gasification chamber. This wiper is used to finely distribute the fuel on the heated carburetor walls and to prevent the formation of deposits, so that there is no harmful influence of deposits on the evaporation of the fuel.
  • the gas formed in the gasification chamber leaves the chamber through a nozzle with a relatively high Ge dizziness.
  • the combustion air is conveyed by a fan.
  • the burner described has the disadvantage that it requires a relatively large amount of electrical energy to evaporate the fuel. Burners of this type are also relatively expensive because they require a temperature sensor and a temperature controller. Compared to other gasification burners, where the fuel and air are mixed before combustion in the gasification chamber, the combustion of the gas emerging from a nozzle at a relatively high speed has the disadvantage that it causes relatively high noise. Furthermore, cold start problems can arise because the air is not heated or is only slightly heated before combustion. Furthermore, it is also disadvantageous that after-burning of gasified fuel can take place with a sooting flame. It is also possible for unburned hydrocarbons to emerge from the gasification chamber after they have been switched off.
  • EP-A-0 067 271 shows a continuously adjustable oil burner with an electrically heated evaporation device which has air inlet openings and which is monitored by a thermostat.
  • This evaporation device is cup-shaped, air inlet openings being provided on the bottom of the cup.
  • This cup there is a rotating cylinder for oil distribution.
  • This cylinder fills the evaporator space in the cup to a small gap.
  • oil is supplied to the rotating cylinder via a hollow drive shaft, which is then thrown by centrifugal force from the radial bores in the rotating cylinder onto the inner walls of the evaporator chamber.
  • oil burners of this type have not found commercial use.
  • the disadvantage is that the carburetor chamber tends to become dirty, with the air inlet occurs, or the air / gas mixture outlet is disturbed. Since the pressure difference between the air inlet and the air / gas mixture outlet is very small, even slight contamination leads to a sooty flame.
  • Another disadvantage is that the rotating cylinder absorbs a great deal of heat via the cylinder jacket surface and conducts it via the drive shaft to the drive motor, which can be damaged if costly devices are not used to protect it.
  • the need for thermostat monitoring of the carburetor also contributes to increasing the purchase costs for the burner.
  • US Pat. No. 3,640,673 describes a burner for a petroleum oven in which a fan is arranged in the gasification chamber which can be heated electrically and by the flame of the burner. There is a relatively large space between the periphery of the fan and the heated wall surface of the gasification chamber. There is a spray disc for the fuel on the drive shaft for the fan. When fuel is sprayed onto the spray disc during operation, it distributes the fuel into fine droplets that are thrown outwards by centrifugal force. They are mixed by the fan with the preheated air flowing into the gasification chamber. Since the distance between the periphery of the fan and the heated wall surface of the gasification chamber is relatively large, most fuel droplets evaporate without ever coming into contact with a wall surface.
  • EP-A 0 166 329 describes a gasification burner in which a rotor provided with blades, the blades of which extend into the vicinity of the heatable wall of the gasification chamber, is arranged.
  • the carburetor chamber has an air inlet.
  • the fuel supplied via the rotor shaft is finely distributed by the rotor and mixed with compressed air, whereby it evaporates in the hot gasification chamber. The mixture can then escape through openings in a burner plate at relatively high pressure and burn with a low-noise blue flame.
  • a mixing tube and a flame tube are provided coaxially with the nozzle.
  • the oil is injected through the nozzle into the mixing tube, into which the combustion is also required agile air is blown.
  • a flame then forms at the end of the mixing tube.
  • Part of the hot combustion gases is then recirculated to the beginning of the mixing tube and mixed there with the oil mist / air mixture for the purpose of heat exchange.
  • this burner enables the oil droplets in the mixing tube to be largely gasified and thus better combustion with less soot formation.
  • this advantage is paid for by the increased formation of nitrogen oxides (NO x ).
  • the burner requires a long flame tube.
  • the burner Since the flame does not relax until it emerges from the flame tube, there is a relatively large flame zone with very high temperatures, which favors the formation of nitrogen oxides. As already mentioned, the burner also has the disadvantage that it cannot be regulated over a wide output range. In the lowest performance range, it requires a relatively high oil throughput of 1.6 liters per hour. The burner described offers additional problems when starting and stopping. This is all the more serious because the burner has to be operated intermittently. A problem at the start is the ignition of the oil droplets flowing out of the atomizer nozzle. In contrast to a conventional atomizer burner, an optimal arrangement of the ignition electrodes is prevented by a wall with an air screen. There is therefore a great risk that no ignition will occur even with repeated attempts to start.
  • Another problem is the fact that the mixing tube is cold at the start and therefore has no vaporizing effect. The flame is therefore sooty until the mixing tube has reached a high temperature and is able to evaporate the oil that hits it.
  • the burner is switched off, the oil dripping from the nozzle burns with a strongly sooting flame.
  • the mixing tube near the nozzle is still glowing bright red when it is switched off, it radiates a lot of heat towards the nozzle, which can lead to coking of fuel in the nozzle. This can clog the nozzle, especially if it is a small nozzle.
  • a burner with a rotating evaporator pot has become known. This is closed on the flame side and only has an outlet for the vaporized fuel on the engine side.
  • the evaporator pot is surrounded by an annular deflection chamber for the air supply. Gasified fuel and air then flow between the evaporator pot and the flame tube in two concentric streams of annular cross-section, meet a baffle ring, mix and then form a flame.
  • the disadvantage here is that the evaporator chamber is not exposed to a strong flow of hot gases, so that deposits form there, which soon impair the function of the burner. In particular, there is a strong release of unburned hydrocarbons when the burner is switched off.
  • FR-A-2 269 029 also shows a burner which has a rotating evaporator pot which is closed on the flame side.
  • the inside of the evaporator pot is lined with a wire mesh, which serves to prevent the fuel from escaping.
  • This burner requires a powerful fan with a relatively high energy consumption because both the fresh air and the air / gas mixture are deflected several times.
  • a further disadvantage is that after the burner has been switched off, a lot of fuel still evaporates from the wire network previously coated with air and therefore remained relatively cool, so that a strong release of hydrocarbons occurs.
  • US-A-2 535 316 shows a burner with a spherical gasification chamber which rotates slowly.
  • the fuel flowing through a line forms an oil bath at the bottom of the chamber, from which the lighter fractions evaporate.
  • the remaining tar and coke residue forms a thin layer on the chamber wall and slowly moves upwards due to the slow rotation. An air flow flows against there this layer and burns it away continuously.
  • the disadvantage here is that when the burner is switched off, the oil bath causes a strong release of soot, tar and unburned hydrocarbons.
  • this is achieved in a burner of the type mentioned in the introduction in that the rapidly rotating gasifier has an inlet for air and an outlet for gas / air / mixture, and that means for recirculating hot combustion gases are provided for the inlet.
  • the carburetor rotates quickly, no atomizer nozzle is required to distribute the fuel over the inner wall of the carburetor.
  • the disadvantages of the burners with atomizing nozzles are thus avoided.
  • atomizing the fuel it can be directed in the form of a jet against the inner wall of the carburetor. The fuel then adheres to the inner wall. However, the centrifugal force causes it to be pressed firmly against the inner wall and therefore to spread as a thin film over the entire inner wall.
  • the carburetor advantageously has the shape of a cylindrical pipe section.
  • This training makes the production of the carburetor much easier.
  • it can be made from cylindrical tube material.
  • the cylindrical design also has the advantage that the centrifugal forces cause a good distribution of the fuel over the entire inner wall. It is therefore sufficient if the fuel supply line is guided somewhat into the pipe section.
  • the fuel supply line can extend through the inlet of the carburetor into the interior of the carburetor. It is therefore not necessary to supply fuel through the drive shaft of the carburetor, which would require a relatively expensive construction. However, if desired, the fuel can of course also be supplied by the drive shaft.
  • a nozzle directed against the wall of the carburetor is expediently provided at the end of the fuel supply line, which extends up to close to the inner wall of the carburetor or close to the surface of the surface-enlarging means.
  • the nozzle is only a narrowing of the fuel line to a cross section of about 1 mm, that is, it is not an atomizing nozzle as used in atomizing burners.
  • a radially inwardly directed extension is expediently provided at least at the outlet-side end of the pipe section.
  • the carburetor could be rotated by the air flow flowing through it.
  • the rotatable carburetor advantageously has a drive shaft which is connected to the drive unit, e.g. the burner motor. This ensures that the carburetor rotates when the burner is on.
  • Connection means e.g. in the form of spokes, which connect the carburetor to the drive shaft or a hub seated on the drive shaft. The spokes are conveniently arranged at the outlet. This allows a fuel line to protrude into the carburetor from the inlet. Furthermore, practically the entire carburetor wall is then available for receiving an insert made of metal mesh.
  • a stationary electrical heater is expediently arranged at a distance from the rotating carburetor.
  • the carburetor is then heated up by radiant heat.
  • a flame tube is then also advantageously arranged coaxially and at a distance from the carburetor and from the electrical heater.
  • a carburettor through which air flows has the disadvantage that it is greatly cooled by the air. If an electrical heating system were to constantly supply the energy required for gasification, this would lead to considerable electricity consumption. According to an embodiment of the invention, however, a recirculation inlet is now provided for the carburetor. This makes it possible to switch off the electric heating after the burner has started and to draw the gasification heat from the hot gases generated during the combustion.
  • An air screen with an opening for supplying air to the inlet of the carburetor is advantageously provided.
  • This opening for air supply is expediently arranged centrally and also serves as a passage for the drive shaft for the carburetor. This directs the relatively cold air into the center of the carburetor.
  • At least one mixing finger projecting into the carburetor is expediently provided.
  • This mixing finger creates turbulence which promotes the mixing of the gasified fuel with air.
  • a number of mixing fingers is expediently arranged concentrically around the opening of the air diaphragm. This arrangement enables particularly good mixing of air with gasified fuel.
  • the air orifice is expediently arranged at a distance from the carburetor, the gap between the air orifice and carburetor forming the recirculation inlet. Thanks to this arrangement, it is primarily the hot recirculated gases that run along the inner wall of the carburetor, while the cold air flows more inside the carburetor. This ensures good evaporation of the fuel and avoids re-vaporization of the fuel after the burner has come to a standstill.
  • An embodiment of the invention provides that a mixing head is arranged at the outlet of the carburetor.
  • This mixing head rotates together with the carburetor and ensures good mixing of gasified fuel and air.
  • the mixing head can be formed, for example, by a fan disk with radial vanes arranged at a distance from the outlet. Such a mixing head can be produced from sheet metal with little effort.
  • baffle plate it has proven expedient to arrange a preferably slotted baffle plate at a distance from the outlet of the carburetor. This promotes recirculation. The slitting of the baffle plate ensures that it is sufficiently cooled.
  • the mixing head is formed by a deflection part arranged at a distance from the carburetor and with wings extending towards the carburetor.
  • the blades are therefore on the periphery of the mixing head and have an angle of attack at which they have the tendency to convey air from the outside inwards.
  • This is not the case in operation because the air flowing in through the opening of the air screen counteracts this tendency.
  • the described design of the mixing head results in a particularly good mixing of gasified fuel and air, so that a calm flame is created on the periphery of the mixing head.
  • a Volustat can be provided to control the fuel supply.
  • a volustat is understood to mean a device which, according to an input signal, delivers a corresponding delivery volume per unit of time, which is practically not influenced by resistances in the delivery line. The delivery volume is hardly influenced by the viscosity of the fuel.
  • the carburetor advantageously has surface-enlarging agents, for example a metal mesh. This increases the effective surface area of the fuel film and accelerates gasification. When using a metal mesh or a porous sintered mass, capillary forces also become effective, which facilitate the distribution of the fuel over the entire wall of the carburetor.
  • the surface-enlarging means are expediently formed by an insert which covers the inner wall of the hollow body. Such an insert can easily be replaced during revision work if necessary. Because the fuel runs out If the fuel supply line immediately comes into contact with the surface-enlarging metal mesh, capillary and centrifugal forces are immediately effective, which endeavor to distribute it over the entire surface of the carburetor interior. There is therefore no danger that fuel droplets will be carried away by the strong air flow in the carburetor and carried outside.
  • the insert advantageously has a practically radially inwardly projecting flange. This causes any oil droplets to be trapped and evaporated on the hot surface of the insert.
  • An advantageous embodiment of the invention provides that the carburetor, the mixing head and the deflection part form a unit. This can then be easily attached to the drive shaft with a screw. This simplifies the service work for the burner. Even a person without special expertise is able to replace a unit with carburetor and mixing head in the shortest possible time. This would not be possible, for example, for the replacement of a nozzle in a known atomizer burner.
  • the carburetor and mixing head can consist of a single piece of pipe or a piece of sheet metal formed into a piece of pipe. This significantly simplifies and reduces manufacturing costs.
  • the blades of the mixing head can be molded out of the wall. This can be done, for example, by punching.
  • the wings have a dual function in the described configuration of carburetor and mixing head. They serve on the one hand as a means of mixing gasified fuel and air and on the other hand as connecting webs between the carburetor and the drive shaft. There is therefore no need for special spokes, as is the case when the carburetor and mixing head are formed as separate parts.
  • the wings expediently protrude inwards. This enables the formation of a relatively calm flame on the mixing head.
  • the burner shown in Fig. 1 has a motor 11 which serves to drive the fuel pump 13, the fan 15 and the rotatable carburetor 17 (Fig. 2 and 3).
  • a fuel line 19 leads from the fuel pump 13 to the carburetor 17 (FIG. 2), which is enclosed by a flame tube 21.
  • the flame tube 21 can be easily removed by loosening the screws 23 will.
  • a Volustat, a solenoid valve or another suitable device 25 are used to control the fuel supply according to the control commands of the heating control 26. Volustaten are supplied, for example, by Satronic, Regensdorf, Switzerland.
  • FIG. 2 now shows an easily replaceable assembly 27, which consists essentially of the rotatable carburetor 17, the mixing head 29, the baffle plate 31, the drive shaft 33 for the carburetor 17, the air shield 35, the adapter sleeve 37, the fuel line piece 19 ⁇ , the electric heater 39 and the ignition electrode 41.
  • the assembly 27 is enclosed by the flame tube 21 after assembly. This is relatively short and protrudes only slightly beyond the mixing head 29.
  • the mixing head 29 consists of a fan disk with radial blades 30. Other embodiments of the mixing head 29 are described below with reference to FIGS. 4 and 6.
  • the drive shaft 33 is in the adapter sleeve 37 by two bearings 43, 45, e.g. Sintered bearings, stored.
  • the axial position of the drive shaft 33 is determined, for example, by the adjusting rings 47, 49.
  • the air panel 35 is fastened on the adapter sleeve 37 by the support 51.
  • the carburetor 17 is designed as a hollow rotating body and has an inlet 53 and an outlet 55.
  • the carburetor has the shape of a cylindrical tube piece 56 and has connection means in the form of spokes 57 at the outlet, which spokes radially inward from the tube piece 56 to one Guide hub 59.
  • the carburetor essentially consists of the pipe section 56, the spokes 57 and the hub 59, which is used for fastening on the drive shaft 33.
  • the carburetor 17 is fastened together with the mixing head 29 and the baffle plate 31 by the screw 61, which is screwed into the axial threaded bore 63 of the shaft 33.
  • surface-enlarging means 65 in the carburetor 17.
  • These can consist, for example, of a metal mesh through an insert 65.
  • a metal mesh creates a capillary effect through which the fuel is finely distributed.
  • a radially inwardly directed extension 67, 69 is advantageously provided at each end of the tube section 56, that is to say at the inlet 53 and at the outlet 55. This prevents liquid fuel from escaping through the acting centrifugal forces.
  • the approach 67 also serves as a holder for the insert 65 made of metal mesh.
  • the fuel line piece 19 ⁇ can extend through the inlet 53 into the interior of the carburetor 17.
  • a nozzle 71 directed against the carburetor wall, which extends up to close to the insert 65, so that fuel flowing out immediately makes contact with the metal mesh.
  • a recirculation inlet 79 for the carburetor 17 is provided at the opening 77. This recirculation inlet 79 is formed by the air aperture 35 is arranged at a distance from the carburetor 17. This creates a gap 79 between the air orifice 35 and the carburetor 17, which forms the recirculation inlet.
  • the burner works as follows: When starting, the heating control 26 first switches on the electric heater 39 for about two minutes. During this time, the radiation from the heating coils causes the gasifier 17 and the insert 65 to be heated to approximately 550 ° C. After this preheating time, the burner motor 11 is started, which drives the pump 13, the fan 15 for the combustion air supply, so that the carburetor 17 is rotated. The oil pumped by the pump 13 flows through the fuel line 19, 19 ⁇ to the nozzle 71 and wets the insert 65 made of metal mesh. Thanks to the capillary action of the metal mesh and the centrifugal force, the fuel is distributed over the entire insert 65 and evaporates thanks to the high temperature.
  • the vaporized fuel is mixed with the air flowing in through the opening 77 and ignited at the outlet 55 by the ignition electrode 41.
  • a blue flame forms at the annular gap between the outlet 55 of the carburetor and the baffle plate 31, which extends far beyond the end of the flame tube 23.
  • a part of the hot combustion gases generated by the flame flows from the outlet 55 between the carburetor 17 and the flame tube 23 backwards to the recirculation inlet 79 and thereby heats the carburetor 17.
  • the electric heater 39 can then be switched off.
  • the returned hot gases then flow from the inlet 53 back to the outlet 55 and mix on the one hand with gasified fuel and on the other hand with incoming fresh air.
  • the on Mixing head 29 arranged at outlet 55 effects a good mixing of air, recirculated gases and evaporated fuel, so that an optimal combustion takes place.
  • the fuel supply through the nozzle 71 stops immediately.
  • the carburetor 17 continues to rotate for some time, air being conveyed through the fan 15 even further.
  • the fuel in the metal mesh 65 evaporates and still burns completely. Since the cold parts in the carburetor, i.e. the shaft 33, the spokes 57 and the hub 59 are not wetted by fuel, no unburned hydrocarbons emerge from the carburetor after the burner has been switched off. The same applies to the start phase.
  • the mixing head 29 and the baffle plate 31 deflect the gas / air mixtures emerging from the outlet 55 and thus the flame in the direction of the inner wall of the flame tube 21.
  • the flame thus touches the flame tube 21 shortly after its formation.
  • sufficient recirculation for heating the evaporator is ensured because the flame bears against the flame tube and thus causes sufficient pressure in the rear part of the flame tube.
  • the exemplary embodiment according to FIGS. 4 to 6 basically differs from the exemplary embodiment according to FIG. 2 only in that the mixing head 29 is designed differently and that 35 mixing fingers 81 are provided on the air panel. Otherwise, the burner according to FIG. 4 is of the same design as that of FIGS. 1 and 2, so that reference can be made to the relevant description.
  • the mixing fingers 81 are arranged concentrically around the opening 77 of the air screen 35. These mixing fingers cause turbulence in the carburetor chamber and thus cause a good mixing of gasified fuel and air.
  • the mixing head 29 advantageously consists of one piece. It has a deflection part 31 ⁇ , from the periphery of which wings 30 extend toward the carburetor 17. These blades 30 are approximately the same distance from the axis of rotation 83 as the periphery of the carburetor 17. As FIG. 6 shows, the blades 30 are arranged in the direction of rotation 85 of the mixing head in such a way that they tend to convey air from the outside inwards . However, this is not the case in the operation of the burner because the air flowing through the carburetor counteracts this tendency. A particularly intensive mixing of fuel and air is achieved by the vanes 30, so that a calm flame is produced on the periphery of the mixing head 29.
  • the third exemplary embodiment according to FIGS. 7 to 9 represents a significant simplification compared to the second exemplary embodiment. Otherwise, the burner is of the same design as that of FIGS. 1 and 2, so that reference can be made to the relevant description for details.
  • the assembly 27 consists essentially of the rapidly rotating carburetor 17 with the mixing head 29 and the deflecting part 31 ⁇ , the drive shaft 33 for the carburetor 17, the air shield 35, the adapter sleeve 37, the fuel line piece 19 ⁇ , the electric heater 39 and the ignition electrode 41.
  • the assembly 27 is enclosed by the flame tube 21 after assembly.
  • Reference number 28 denotes a flange for fastening the assembly 27 to the lifter 15 (FIG. 1). The attachment is carried out by tightening the screw 34.
  • the drive shaft 33 is supported in the adapter sleeve 37 by two bearings 43, 45.
  • the bearing 45 is located at a relatively large distance from the carburetor 17, so that it is well protected against the effects of heat.
  • an axially adjustable support 51 which can be fixed with a screw 50, is provided on the adapter sleeve 37 Has arms or spacers 52 to support the air panel 35. In operation, the spacing of the air shield 35 from the bearing 45 ensures that the drive shaft 33 is cooled between the bearing 45 and the carburetor 17 by the fresh air.
  • the spacer elements 52 can be connected to the support 51 or the air panel 35, for example, by means of screws 46, 48.
  • the coupling between motor 11 and drive shaft 33 takes place via a coupling piece 36, which has a thread 38, a body 40 made of elastomeric material and a thread 42.
  • the thread 38 can be screwed into an axial thread in the shaft of the motor 11 (FIG. 1) by turning the mixing head 29.
  • the carburetor 17, the mixing head 29 and the deflection part 31 ⁇ form a unit 18 which is fastened to the drive shaft 33 with a screw 61.
  • This unit can be cheaply made from a piece of pipe. It is also possible to manufacture from a piece of sheet metal, which is then rolled into a piece of pipe and welded at the abutting ends or otherwise connected.
  • the deflection part 31 ⁇ is then inserted and welded or otherwise connected to the pipe section.
  • the mixing head 29 is formed by the front part of the pipe section.
  • the mixing head 29 is separated from the carburetor 17 by a constriction 69 ⁇ . This constriction corresponds to approach 69 of FIG. 2 and forms an inwardly protruding barrier which prevents the liquid fuel from flowing into the mixing head without vaporization.
  • the mixing head 29 has blades 30. These wings 30 can be formed from the wall by previously forming U-shaped slots 32 (FIG. 8) in the piece of sheet metal or in the wall and bending the tabs 30 '.
  • the blades 30 project inwards and are advantageously arranged in the direction of rotation of the mixing head 29 in such a way that they have the tendency to convey air from the outside inwards. In operation, however, the air flowing through the carburetor counteracts this tendency. It is achieved that the vanes 30 cause an intensive mixing of gasified fuel and air, so that at the The periphery of the mixing head 29 creates a calm flame.
  • An advantage of the construction described is that no additional connecting means, e.g. Spokes, as are necessary in the embodiment of FIGS. 2 and 3, to connect the carburetor 17 to the drive shaft 33.
  • a fire-resistant steel is preferably suitable as the material for the unit 18 and the flame tube 21.
  • the burner according to the fourth exemplary embodiment according to FIG. 10 is configured practically the same as that of FIGS. 7 to 9, so that reference can be made to the preceding description for details.
  • the burner of Fig. 10 is a so-called fall burner, i.e. a burner that is arranged vertically instead of horizontally.
  • the carburetor 17 has a slightly conical section 17 ⁇ . This has the effect that, when the carburetor 17 rotates, the centrifugal force compensates for the force of gravity which acts on the fuel which threatens to flow down the inner wall of the carburetor 17 after it has left the fuel line 19 ⁇ .
  • the fuel is therefore distributed fairly uniformly over the inner wall, and it evaporates. Changes are still possible without deviating from the basic idea of the invention.
  • the burner could also be arranged vertically with the mixing head facing upwards.

Abstract

Der Brenner besitzt einen Motor, eine Brennstoffpumpe und einen Lüfter. Umschlossen vom Flammrohr (21) ist eine leicht auswechselbare Baueinheit (27), deren Antriebswelle (33) mit dem Brennermotor gekuppelt ist.Die Baueinheit (27) weist eine in einer Adapterhülse (37) gelagerte Antriebswelle (33) zum Antrieb des Vergasers (17) auf. Bei der Inbetriebnahme des Brenners wird der rotierbare Vergaser (17) durch die Heizung (39) aufgeheizt. Wenn dieser eine vorbestimmte Temperatur erreicht hat, erfolgt die Brennstoffzufuhr durch das Leitungsstück (19') und die Düse (71) bis in unmittelbare Nähe der Innenwandung des Vergasers (17). Infolge der raschen Rotation verteilt sich der Brennstoff über die ganze Innenwandung des Vergasers (17) und verdampft. Insbesondere im Mischkopf (29) vermischt sich der verdampfte Brennstoff mit der durch die Oeffnung (77) einströmenden Verbrennungsluft und strömt radial nach aussen. Die Flamme berührt kurz nach dem Verlassen des Mischkopfs (29) das kurze Flammrohr (21) und verlässt dieses. Die Flamme kann sich nach kurzem Weg im Flammrohr expandieren und entspannen. Dadurch wird eine hohe Flammentemperatur vermieden und die Bildung von Stichoxiden vermindert. Ein Teil der Verbrennungsgase wird durch die Rezirkulationsöffnung (79) rezirkuliert und dient nach dem Abschalten der elektrischen Heizung (39) der Beheizung des Vergasers (17).

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Brenner mit einem rasch rotierenden, hohlkörperförmigen Vergaser, einer Antriebs­einheit zum Rotieren des Vergasers und Mitteln zur Brenn­stoffzufuhr.
  • Man unterscheidet zwischen Zerstäuberbrennern und Vergaser­brennern. Bei Zerstäuberbrennern wird der Brennstoff mit einer Düse versprüht und unter Luftzufuhr in einem Brenn­raum verbrannt. Da die Zerstäuberleistung der Düse nur innerhalb enger Grenzen variiert werden kann, haben Zer­stäuberbrenner den Nachteil, dass ihre Leistung nicht kontinuierlich regelbar ist. Sie können auch nicht für sehr kleine Leistungen gebaut werden. Die kleinsten Düsen sind für einen Oelverbrauch von etwa 1,4 kg pro Stunde dimensio­niert. Da die Leistung der Zerstäuberbrenner nicht konti­nuierlich regelbar ist, werden Zerstäuberbrenner bei ge­ringem Wärmebedarf intermittierend betrieben. Da die Be­triebsintervalle nicht beliebig kurz gewählt werden können, sind relativ grosse Heizkessel als Energiespeicher notwendig. Der intermittierende Betrieb hat den Nachteil, dass das wiederholte Anspringen und Abschalten des Brenners starke Temperaturwechselbelastungen der Materialien sowie eine hohe Russ- und Schadstoffbelastung für Heizkessel, Kamin und Umwelt bringt. Unvollständige Verbrennung und Russ­bildung, die insbesondere in der Anlaufphase auftreten, beeinträchtigen den Gesamtwirkungsgrad einer Heizungsan­lage erheblich. Ferner tragen die Abstrahlungsverluste der grossen Heizkessel weiter zur Verminderung des Gesamtwir­kungsgrades bei.
  • Im Gegensatz zu den beschriebenen Zerstäuberbrennern haben Vergasungsbrenner in der Regel den Vorteil, dass sie ent­sprechend dem Heizbedarf kontinuierlich bis auf sehr kleine Leistungen hinunter geregelt werden können. Ferner wird bei der Verbrennung von vergastem Brennstoff eine wesentliche Verminderung der Emission von Schadstoffen, beispielsweise von unverbrannten Kohlenwasserstoffen und Russ, erreicht.
  • Trotz der vielen Vorteile, welche Vergasungsbrenner aufweisen, werden sie nur in geringem Ausmass eingesetzt. Ein wesentli­cher Grund dafür besteht darin, dass die meisten Vergasungs­brenner viel Unterhalt benötigen. Vergasungsbrenner neigen in der Regel dazu, in der Vergaserkammer unerwünschte Ab­lagerungen zu bilden, die bald die Wirksamkeit der Ver­gasung und somit den Betrieb des Brenners erheblich beein­trächtigen.
  • In der EP-A-0 036 128 wird ein Vergasungsbrenner mit einer elektrisch beheizbaren Vergaserkammer beschrieben. Die Temperatur dieser Vergaserkammer wird von einem Temperatur­fühler gemessen und mittels einer Regeleinrichtung auf einem optimalen Wert gehalten, um eine Verkokung von Brennstoff zu vermeiden. Eine weitere Massnahme zur Vermeidung der Ver­kokung besteht darin, dass die Vergaserkammer keine Luft­einlassöffnungen aufweist. Zudem ist in der Vergaserkammer ein rotierbares Reinigungsorgan in Form eines Wischers unterge­bracht. Dieser Wischer dient dazu, den Brennstoff auf den beheizten Vergaserwänden fein zu verteilen und eine Bildung von Ablagerungen zu verhindern, so dass kein schädlicher Einfluss von Ablagerungen auf die Verdampfung des Brenn­stoffes auftritt. Das in der Vergaserkammer gebildete Gas verlässt die Kammer durch eine Düse mit relativ hoher Ge­ schwindigkeit. Die Verbrennungsluft wird durch einen Lüfter gefördert. Der beschriebene Brenner hat den Nachteil, dass er relativ viel elektrische Energie zur Verdampfung des Brennstoffes benötigt. Brenner dieser Art sind zudem rela­tiv teuer, weil sie einen Temperaturfühler und einen Tempe­raturregler benötigen. Verglichen mit anderen Vergaser­brennern, wo die Durchmischung von Brennstoff und Luft vor der Verbrennung in der Vergaserkammer erfolgt, hat die Verbrennung des aus einer Düse mit relativ hoher Ge­schwindigkeit austretenden Gases den Nachteil, dass sie relativ hohe Geräusche verursacht. Ferner können sich Kalt­startprobleme ergeben, weil die Luft vor der Verbrennung nicht oder nur unwesentlich erhitzt wird. Ferner ist es auch nachteilig, dass beim Abstellen ein Nachbrennen von vergastem Brennstoff mit russender Flamme erfolgen kann. Es ist auch möglich, dass nach dem Abstellen noch unver­brannte Kohlenwasserstoffe aus der Vergaserkammer austreten.
  • Die EP-A-0 067 271 zeigt einen stufenlos regulierbaren Oel­brenner mit einer Lufteinlassöffnungen aufweisenden, elek­trisch beheizten Verdampfungseinrichtung, welche von einem Thermostat überwacht wird. Diese Verdampfungseinrichtung ist becherförmig, wobei am Boden des Bechers Lufteinlassöffnun­gen vorgesehen sind. In diesem Becher befindet sich ein rotierender Zylinder zur Oelverteilung. Dieser Zylinder füllt den Verdampferraum im Becher bis auf einen kleinen Spalt aus. Zur Oelverteilung wird dem rotierenden Zylinder über eine hohle Antriebswelle Oel zugeführt, das dann durch die Zentrifugalkraft aus den radialen Bohrungen im rotieren­den Zylinder an die Innenwände des Verdampferraums ge­schleudert wird. Oelbrenner dieser Art haben jedoch keine kommerzielle Anwendung gefunden. Nachteilig ist, dass die Vergaserkammer zu Verschmutzung neigt, wobei der Luftein­ tritt, bzw. der Luft/Gasgemisch-Austritt gestört wird. Da der Druckunterschied zwischen Lufteinlass und Luft/Gas­gemisch-Auslass sehr klein ist, führt bereits eine geringe Verschmutzung zu einer russenden Flamme. Ein weiterer Nach­teil besteht darin, dass der rotierende Zylinder über die Zylindermantelfläche sehr viel Wärme aufnimmt und über die Antriebswelle zum Antriebsmotor hinleitet, welcher dadurch Schaden nehmen kann, wenn nicht kostsspielige Vorrichtungen zu seinem Schutz getroffen werden. Die Notwendigkeit der Thermostatüberwachung des Vergasers trägt ferner zur Er­höhung der Anschaffungskosten für den Brenner bei.
  • Die US-PS 3 640 673 beschreibt einen Brenner für einen Petroleumofen, bei welchem ein Ventilator in der elektrisch und durch die Flamme des Brenners beheizbaren Vergaser­kammer angeordnet ist. Zwischen der Peripherie des Ventila­tors und der beheizten Wandungsfläche der Vergaserkammer besteht ein relativ grosser Zwischenraum. Auf der Antriebs­welle für den Ventilator befindet sich eine Sprühscheibe für den Brennstoff. Wenn im Betrieb Brennstoff auf die Sprühscheibe gespritzt wird, verteilt diese den Brennstoff in feine Tröpfchen, die durch die Zentrifugalkraft nach aussen geschleudert werden. Dabei werden sie durch den Ventilator mit der in die Vergaserkammer einströmenden, vorgewärmten Luft vermischt. Da der Abstand zwischen der Peripherie des Lüfters und der beheizten Wandungsfläche der Vergaserkammer relativ gross ist, verdampfen die meisten Brennstofftröpfchen ohne je in Kontakt mit einer Wandungsfläche zu kommen. Die wenigen Brennstofftröpfchen, die an der beheizten Wandung der Vergaserkammer auftreffen, verdampfen dann dort. Nachteilig ist dabei, dass sich an den Wandungen Ablagerungen bilden, welche die Verdampfung ins­besondere in der Anlaufphase, wenn die Vergaserkammer nur elektrisch beheizt wird, beeinträchtigen. Dies kann dann zu Startproblemen führen. Auch treten sowohl in der Start- als auch in der Abstellphase unverbrannte Kohlen­wasserstoffe aus. Ein weiterer Nachteil des beschriebenen Brenners besteht darin, dass er nur mit Petroleum betrie­ben werden kann, praktisch ein atmosphärischer Brenner ist und sich somit nicht zum Einsatz bei einem Heizkessel eignet.
  • In der EP-A 0 166 329 wird ein Vergaserbrenner beschrieben, bei welchem ein mit Schaufeln versehener Rotor, dessen Schaufeln sich bis in die Nähe der beheizbaren Wandung der Vergaserkammer erstrecken, angeordnet ist. Die Vergaser­kammer besitzt einen Lufteinlass. Der über die Rotorwelle zugeführte Brennstoff wird vom Rotor fein verteilt und mit verdichteter Luft gemischt, wobei er in der heissen Vergaserkammer verdampft. Das Gemisch kann dann durch Oeffnungen in einer Brennerplatte mit relativ hohem Druck entweichen und mit einer geräuscharmen blauen Flamme ver­brennen.
  • Der Vollständigkeit halber wird noch auf den in der CH-PS 628 724 beschriebenen Oelbrenner hingewiesen, der zwar ein Zerstäuberbrenner ist, aber zugleich Merkmale eines Vergasungsbrenners aufweist. Er hat den Zerstäuber­brennern innewohnenden Nachteil, dass er nicht in einem weiten Leistungsbereich regelbar ist. Auch im untersten Leistungsbereich erfordert er noch einen relativ hohen Durchsatz von 1,6 bis 2,1 kg Oel pro Stunde.
  • Um eine Vergasung der zersprühten Oeltröpfchen zu erzielen sind koaxial zur Düse ein Mischrohr und ein Flammrohr vorgesehen. Im Betrieb wird das Oel durch die Düse in das Mischrohr gespritzt, in das auch die zur Verbrennung not­ wendige Luft geblasen wird. Am Ende des Mischrohrs bildet sich dann eine Flamme aus. Ein Teil der heissen Ver­brennungsgase wird dann zum Anfang des Mischrohrs re­zirkuliert und dort mit dem Oelnebel/Luftgemisch zwecks Wärmeaustausch vermischt. Dieser Brenner ermöglicht dank der Rezirkulation eines Teils der Verbrennungsgase eine weitgehende Vergasung der Oeltröpfchen im Mischrohr und somit eine bessere Verbrennung mit geringerer Russbildung. Dieser Vorteil wird aber erkauft durch eine erhöhte Bildung von Stickoxiden (NOx). Der Brenner benötigt nämlich ein langes Flammrohr. Da eine Entspannung der Flamme erst nach dem Austritt aus dem Flammrohr stattfindet, besteht eine relativ grosse Flammenzone mit sehr hohen Temperaturen, was die Bildung von Stickoxiden begünstigt. Wie bereits erwähnt wurde, hat der Brenner ferner den Nachteil, dass er nicht in einem grossen Leistungsbereich regelbar ist. Im untersten Leistungsbereich erfordert er einen relativ hohen Oeldurchsatz von 1,6 1 pro Stunde. Zusätzliche Probleme bietet der beschriebene Brenner beim Starten und beim Abstellen. Dies ist umso gravierender, weil der Brenner intermittierend betrieben werden muss. Ein Problem beim Start bietet die Zündung der aus der Zerstäuberdüse strömenden Oel­tröpfchen. Anders als bei einem gewöhnlichen Zerstäuber­brenner wird hier eine optimale Anordnung der Zündelektroden durch eine Wand mit Luftblende verhindert. Es besteht somit eine grosse Gefahr, dass auch bei wiederholten Startversuchen keine Zündung erfolgt. Ein weiteres Problem bildet der Um­stand, dass beim Start das Mischrohr kalt ist und somit keine Verdampferwirkung besitzt. Die Flamme ist daher stark russend, bis das Mischrohr eine hohe Temperatur erreicht hat und in der Lage ist, das auftreffende Oel zu verdampfen. Beim Abstellen des Brenners erfolgt mit stark russender Flamme ein Nachbrennen des aus der Düse tropfenden Oels. Da ferner beim Abstellen das nahe der Düse gelegene Misch­rohr noch hellrot glühend ist, strahlt es viel Wärme gegen die Düse hin ab, was zu einer Verkokung von Brennstoff in der Düse führen kann. Dadurch kann die Düse, insbesondere wenn es sich um eine kleine Düse handelt, verstopft werden.
  • Durch die DE-A-3 346 431 ist ein Brenner mit einem rotieren­den Verdampfertopf bekannt geworden. Dieser ist flammen­seitig verschlossen und weist lediglich motorseitig einen Auslass für den verdampften Brennstoff auf. Der Verdampfer­topf ist von einer ringförmigen Umlenkkammer für die Luft­zufuhr umgeben. Vergaster Brennstoff und Luft fliessen dann zwischen Verdampfertopf und Flammrohr in zwei konzentri­schen Strömen von ringförmigem Querschnitt, treffen auf einen Stauring auf, durchmischen sich und bilden dann eine Flamme. Nachteilig ist dabei, dass der Verdampfer­raum nicht einer starken Strömung von heissen Gasen ausge­setzt ist, so dass sich dort Ablagerungen bilden, die bald die Funktion des Brenners beeinträchtigen. Insbesondere tritt dann beim Abstellen des Brenners eine starke Abgabe von unverbrannten Kohlenwasserstoffen auf.
  • Auch die FR-A-2 269 029 zeigt einen Brenner, welcher einen rotierenden Verdampfertopf aufweist, der flammenseitig verschlossen ist. Der Verdampfertopf ist auf der Innen­seite mit einem Drahtnetz ausgekleidet, welches dazu dient, ein Abströmen des Brennstoffes zu verhindern. Dieser Brenner benötigt ein starkes Gebläse mit relativ hohem Energiever­brauch, weil sowohl die Frischluft als auch das Luft/Gas-­Gemisch mehrfach umgelenkt wird. Nachteilig ist ferner, dass nach dem Abstellen des Brenners aus dem vorher mit Luft bestrichenen und daher relativ kühl gebliebenen Drahtnetz noch viel Brennstoff verdampft, so dass eine starke Abgabe von Kohlenwasserstoffen auftritt.
  • Die US-A-2 535 316 zeigt einen Brenner mit einer kugeligen Vergaserkammer, die langsam rotiert. Der durch eine Leitung fliessende Brennstoff bildet ein Oelbad am Boden der Kammer, aus welchem die leichteren Fraktionen verdampfen. Der ver­bleibende Rückstand aus Teer und Koks bildet eine dünne Schicht an der Kammerwandung und wandert wegen der langsamen Drehung langsam nach oben. Dort fliesst ein Luftstrom gegen diese Schicht und brennt sie kontinuierlich weg. Nach­teilig ist dabei, dass beim Abstellen des Brenners das Oelbad eine starke Abgabe von Russ, Teer und unver­brannten Kohlenwasserstoffen verursacht.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Brenner der eingangs erwähnten Art zu schaffen, der die beschrie­benen Nachteile der bekannten Brenner mindestens zum Teil vermeidet. Er soll einen Betrieb bei geringen Leistungen und/oder eine Anpassung der Leistung entsprechend dem Heizbedarf ermöglichen, betriebssicher sein und wenig Unterhaltsarbeiten erfordern. Er soll auch hohen An­forderungen des Umweltschutzes entsprechen und z.B. im Betrieb eine saubere Verbrennung gewährleisten, wenig Stickoxide erzeugen und beim Anschalten und Abstellen keine Emissionen von unverbrannten Kohlenwasserstoffen verursachen.
  • Gemäss der Erfindung wird dies bei einem Brenner der ein­gangs erwähnten Art dadurch erreicht, dass der rasch rotie­rende Vergaser einen Einlass für Luft und einen Auslass für Gas-/Luft/-Gemisch aufweist, und dass Mittel zur Rezirkula­tion von heissen Verbrennungsgasen zum Einlass vorgesehen sind. Da der Vergaser rasch rotiert ist keine Zerstäuberdüse notwendig, um den Brennstoff über die Innenwandung des Ver­gasers zu verteilen. Es werden somit die Nachteile der Brenner mit Zerstäuberdüsen vermieden. Statt den Brennstoff zu zerstäuben, kann er z.B. in Form eines Strahls gegen die Innenwandung des Vergasers gerichtet werden. Der Brennstoff bleibt dann an der Innenwandung haften. Die Zentrifugalkraft bewirkt aber, dass er fest an die Innenwandung angepresst und sich daher als dünner Film über die ganze Innenwandung ausbreitet. Dadurch wird die Vergasung des Brennstoffes begünstigt. Im Dauerbetrieb wird die zur Vergasung notwen­dige Wärme durch die Rezirkulation der von heissen Ver­brennungsgase geliefert. Solche heisse Verbrennungsgase strömen von der Flamme nach hinten an der Aussenwandung des Vergasers vorbei und dringen in den Einlass des Ver­ gasers ein. Wegen der hohen Temperatur im Vergaser und dem raschen Durchfluss von Luft und Verbrennungsgasen erfolgt eine kontinuierliche Reinigung. Diese erlaubt es, auch relativ schlechte Oelqualitäten einwandfrei zu verbrennen. Von Bedeutung ist auch, dass die Leistung des Brenners problemlos im Verhältnis von etwa 1:3 geregelt werden kann.
  • Der Vergaser weist vorteilhaft die Form eines zylindri­schen Rohrstücks auf. Durch diese Ausbildung wird die Herstellung des Vergasers wesentlich erleichtert. Er kann beispielsweise aus zylindrischem Rohrmaterial hergestellt werden. Die zylindrische Ausbildung hat ferner den Vorteil, dass die Zentrifugalkräfte eine gute Ver­teilung des Brennstoffes über die ganze Innenwandung be­wirken. Es genügt daher, wenn die Brennstoffzufuhrleitung etwas in das Rohrstück hinein geführt wird. Die Brennstoff­zufuhrleitung kann sich durch den Einlass des Vergasers in das Innere des Vergasers erstrecken. Es ist somit keine Brennstoffzuführung durch die Antriebswelle des Vergasers notwendig, was eine relativ teure Konstruktion bedingen würde. Wenn es aber gewünscht wird, kann natürlich die Brennstoffzuführung auch durch die Antriebswelle erfolgen.
  • Zweckmässigerweise ist am Ende der Brennstoffzufuhrleitung eine gegen die Vergaserwandung gerichtete Düse vorgesehen, die sich bis nahe an die Innenwandung des Vergasers bzw. bis nahe an die Oberfläche der oberflächenvergrössernden Mittel erstreckt. Bei der Düse handelt es sich lediglich um eine Verengung der Brennstoffleitung auf etwa 1 mm Quer­schnitt, also nicht etwa um eine Zerstäuberdüse, wie sie bei Zerstäubungsbrennern Anwendung findet. Um zu verhindern, dass Brennstoff an den Enden des Rohrstücks ausläuft, ist zweckmässigerweise mindestens am auslasseitigen Ende des Rohrstücks ein radial nach innen gerichteter Ansatz vorge­sehen.
  • Es ist möglich, den rotierbaren Vergaser auf verschiedene Weisen anzutreiben. So könnte beispielsweise der Vergaser durch den durch ihn strömenden Luftstrom rotiert werden. Vorteilhaft weist aber der rotierbare Vergaser eine Antriebs­welle auf, die mit der Antriebseinheit, z.B. dem Brenner­motor, gekoppelt ist. Dadurch wird sichergestellt, dass der Vergaser bei eingeschaltetem Brenner rotiert. Zweckmässiger­weise sind Verbindungsmittel, z.B. in Form von Speichen, vorgesehen, welche den Vergaser mit der Antriebswelle oder einer auf der Antriebswelle sitzenden Nabe verbinden. Die Speichen werden zweckmässigerweise beim Auslass angeordnet. Dies ermöglicht es, eine Brennstoffleitung vom Einlass her in den Vergaser hineinragen zu lassen. Ferner steht dann praktisch die ganze Vergaserwandung für die Aufnahme eines Einsatzes aus Metallgewebe zur Verfügung. Um den Vergaser beim Einschalten des Brenners aufheizen zu können, wird zweckmässigerweise in einem Abstand vom rotierenden Ver­gaser eine stationäre elektrische Heizung angeordnet. Der Vergaser wird dann durch Strahlungswärme aufgeheizt. Vorteilhaft wird dann auch ein Flammrohr koaxial und in einem Abstand zum Vergaser und zur elektrischen Heizung angeordnet.
  • Ein von Luft durchströmter Vergaser hat den Nachteil, dass er durch die Luft stark ausgekühlt wird. Müsste eine elektri­sche Heizung ständig die für die Vergasung notwendige Energie liefern, so würde dies zu einem erheblichen Stromverbrauch führen. Gemäss einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun aber ein Rezirkulationseinlass für den Vergaser vorge­sehen. Dies ermöglicht es, nach dem Start des Brenners die elektrische Heizung abzuschalten und die Vergasungswärme von den bei der Verbrennung erzeugten heissen Gasen zu beziehen.
  • Vorteilhaft wird eine Luftblende mit einer Oeffnung zur Luftzufuhr zum Einlass des Vergasers vorgesehen. Diese Oeffnung zur Luftzufuhr ist zweckmässigerweise zentral angeordnet und dient zugleich als Durchlass der Antriebs­welle für den Vergaser. Die relativ kalte Luft wird dadurch in das Zentrum des Vergasers gelenkt.
  • Zweckmässigerweise ist mindestens ein in den Vergaser ragender Mischfinger vorgesehen. Durch diesen Mischfinger wird eine Turbulenz erzeugt, welche die Vermischung des vergasten Brenn­stoffs mit Luft fördert. Zweckmässigerweise ist eine Anzahl von Mischfingern konzentrisch um die Oeffnung der Luftblende angeordnet. Diese Anordnung ermöglicht eine besonders gute Vermischung von Luft mit vergastem Brennstoff.
  • Zweckmässigerweise ist die Luftblende in einem Abstand zum Vergaser angeordnet, wobei der Spalt zwischen Luftblende und Vergaser den Rezirkulationseinlass bildet. Dank dieser Anord­nung sind es in erster Linie die heissen rezirkulierten Gase, die entlang der Innenwandung des Vergasers streichen, während­dem die kalte Luft mehr im Innern des Vergasers durch den­selben fliesst. Dadurch wird eine gute Verdampfung des Brenn­stoffes erreicht und ein Nachdampfen von Brennstoff nach dem Stillstand des Brenners vermieden.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht vor, dass am Aus­lass des Vergasers ein Mischkopf angeordnet ist. Dieser Misch­kopf rotiert zusammen mit dem Vergaser und bewirkt eine gute Durchmischung von vergastem Brennstoff und Luft. Es gibt ver­schiedene Möglichkeiten zur Ausbildung des Mischkopfes. Der Mischkopf kann beispielsweise durch eine in einem Abstand vom Auslass angeordnete Lüfterscheibe mit radialen Flügeln gebil­det werden. Ein solcher Mischkopf lässt sich mit geringem Aufwand aus Blech herstellen.
  • Es hat sich als zweckmässig erwiesen, in einem Abstand vom Auslass des Vergasers eine vorzugsweise geschlitzte Stau­scheibe anzuordnen. Diese fördert die Rezirkulation. Durch die Schlitzung der Stauscheibe wird erreicht, dass sie aus­reichend gekühlt wird.
  • Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass der Misch­kopf durch ein in Abstand vom Vergaser angeordnetes Umlenk­teil mit sich zum Vergaser hin erstreckenden Flügeln gebildet wird. Die Flügel befinden sich also an der Peripherie des Mischkopfs und weisen einen Anstellwinkel auf, bei welchem sie die Tendenz haben, Luft von aussen nach innen zu fördern. Dies ist jedoch im Betrieb nicht der Fall, weil die durch die Oeffnung der Luftblende einströmende Luft dieser Tendenz ent­gegenwirkt. Durch die beschriebene Ausbildung des Mischkopfs wird eine besonders gute Durchmischung von vergastem Brenn­stoff und Luft bewirkt, so dass eine ruhige Flamme an der Peripherie des Mischkopfs entsteht.
  • Zur Steuerung der Brennstoffzufuhr kann ein Volustat vorgesehen werden. Unter einem Volustat versteht man eine Einrichtung, welche gemäss einem Eingangssignal ein entsprechendes Fördervolumen pro Zeit­einheit liefert, das durch Widerstände in der Förderleitung praktisch nicht beeinflusst wird. Das Fördervolumen wird auch durch die Viskosität des Brennstoffs kaum beeinflusst.
  • Vorteilhaft besitzt der Vergaser oberflächenvergrössernde Mittel, z.B. ein Metallgewebe. Dadurch wird die wirksame Oberfläche des Brennstoffilms vergrössert und die Vergasung beschleunigt. Bei der Verwendung eines Metallgewebes oder einer porösen Sintermasse werden auch Kapillarkräfte wirksam, welche die Verteilung des Brennstoffes über die ganze Ver­gaserwandung erleichtern. Zweckmässigerweise werden die oberflächenvergrössernden Mittel durch einen Einsatz ge­bildet, der die Innenwandung des Hohlkörpers belegt. Ein solcher Einsatz kann bei Revisionsarbeiten nötigenfalls leicht ersetzt werden. Weil der Brennstoff bei seinem Aus­ tritt aus der Brennstoffzufuhrleitung sofort in Kontakt mit dem oberflächenvergrössernden Metallgewebe kommt, werden sofort Kapillar- und Zentrifugalkräfte wirksam, die bestrebt sind, ihn über die ganze Oberfläche des Vergaserinnern zu verteilen. Es besteht somit keine Gefahr, dass Brennstoff­tröpfchen durch den starken Luftstrom im Vergaser mitge­rissen und nach aussen getragen werden.
  • Vorteilhaft weist der Einsatz einen praktisch radial nach innen ragenden Flansch auf. Dieser bewirkt, dass etwaige Oeltröpfchen abgefangen und an der heissen Oberfläche des Einsatzes verdampft werden.
  • Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Vergaser, der Mischkopf und der Umlenkteil eine Einheit bilden. Diese kann dann mit Leichtigkeit mit einer Schraube an der Antriebswelle befestigt werden. Dadurch werden die Servicearbeiten für den Brenner erleichtert. Auch eine Person ohne besonderen Fachkenntnisse ist in der Lage, eine Einheit mit Vergaser und Mischkopf in kürzester Zeit zu ersetzen. Dies wäre beispielsweise für den Ersatz einer Düse bei einem bekannten Zerstäuberbrenner nicht möglich. Vergaser und Mischkopf können aus einem einzigen Rohrstück bestehen, bzw. aus einem zu einem Rohrstück geformten Blech­stück. Dadurch wird die Fertigung erheblich vereinfacht und verbilligt. Die Flügel des Mischkopfs können aus der Wandung herausgeformt sein. Dies kann beispielsweise durch Stanzen erfolgen.
  • Die Flügel haben bei der beschriebenen Ausbildung von Ver­gaser und Mischkopf eine Doppelfunktion. Sie dienen einer­seits als Mittel zur Durchmischung von vergastem Brennstoff und Luft und andererseits als Verbindungsstege zwischen dem Vergaser und der Antriebswelle. Es sind somit keine besonde­ren Speichen notwendig, wie dies bei der Ausbildung von Vergaser und Mischkopf als separate Teile der Fall ist.
  • Die Flügel ragen zweckmässigerweise nach innen. Dies ermöglicht die Ausbildung einer relativ ruhigen Flamme am Mischkopf.
  • Es ist möglich, die Kühlwirkung der in den Vergaser strömenden Luft zur Kühlung des Lagers der Antriebs­welle auszunutzen, indem zwischen dem Vergaser und dem Lager ein Abstand vorgesehen wird, der etwa der Länge des Vergasers entspricht.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun unter Bezug­nahme auf die Zeichnung beschrieben. Es zeigt:
    • Fig. 1 eine Ansicht eines Brenners gemäss der Erfindung,
    • Fig. 2 einen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel des Brenners,
    • Fig. 3 eine Seitenansicht des Vergasers von Figur 2 von rechts gesehen,
    • Fig. 4 einen Schnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel des Brenners, wobei jedoch im wesentlichen nur die Teile eingezeichnet sind, die anders als in Figur 2 ausgebildet sind,
    • Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V von Figur 4,
    • Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie VI-VI von Figur 4,
    • Fig. 7 einen Schnitt durch ein bevorzugtes drittes Aus­führungsbeispiel eines Brenners, bei dem Vergaser und Mischkopf aus einem Stück bestehen,
    • Fig. 8 die Bildung von U-förmigen Schlitzen zwecks Aus­bildung der Flügel des Mischkopfes,
    • Fig. 9 eine Ansicht von links der in Fig. 7 gezeigten Baueinheit.
    • Fig. 10 ein viertes Ausführungsbeispiel eines Brenners mit vertikaler Anordnung des Vergasers.
  • Der in Fig. 1 dargestellte Brenner besitzt einen Motor 11, der dem Antrieb der Brennstoffpumpe 13, dem Lüfter 15 und dem rotierbaren Vergaser 17 (Fig. 2 und 3) dient. Von der Brenn­stoffpumpe 13 führt eine Brennstoffleitung 19 zum Vergaser 17 (Fig. 2), der von einem Flammrohr 21 umschlossen wird. Das Flammrohr 21 kann leicht durch Lösen der Schrauben 23 entfernt werden. Ein Volustat, ein Magnetventil oder eine andere geeignete Vorrichtung 25 dienen der Steuerung der Brenn­stoffzufuhr gemäss den Steuerbefehlen der Heizungssteuerung 26. Volustaten werden beispielsweise von der Firma Satronic, Regensdorf, Schweiz, geliefert.
  • Figur 2 zeigt nun eine leicht auswechselbare Baueinheit 27, die im wesentlichen aus dem rotierbaren Vergaser 17, dem Mischkopf 29, der Stauscheibe 31, der Antriebswelle 33 für den Vergaser 17, der Luftblende 35, der Adapterhülse 37, dem Brennstoffleitungsstück 19ʹ, der elektrischen Heizung 39 und der Zündelektrode 41 besteht. Die Baueinheit 27 wird nach der Montage vom Flammrohr 21 umschlossen. Dieses ist relativ kurz und ragt nur wenig über den Mischkopf 29 hinaus.
  • Der Mischkopf 29 besteht aus einer Lüfterscheibe mit radialen Flügeln 30. Andere Ausführungsformen des Mischkopfes 29 werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren 4 und 6 beschrieben.
  • Die Antriebswelle 33 ist in der Adapterhülse 37 durch zwei Lager 43, 45, z.B. Sinterlager, gelagert. Die axiale Lage der Antriebswelle 33 wird beispielsweise durch die Stell­ringe 47, 49 festgelegt. Die Luftblende 35 ist durch den Support 51 auf der Adapterhülse 37 befestigt.
  • Der Vergaser 17 ist als hohler Rotationskörper ausgebildet und besitzt einen Einlass 53 und einen Auslass 55. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel hat der Vergaser die Form eines zylindrischen Rohrstücks 56 und besitzt beim Auslass Verbin­dungsmittel in Form von Speichen 57, welche vom Rohrstück 56 radial nach innen zu einer Nabe 59 führen. Der Vergaser besteht also im wesentlichen aus dem Rohrstück 56, den Speichen 57 und der Nabe 59, welche der Befestigung auf der Antriebswelle 33 dient. Die Befestigung des Vergasers 17 erfolgt zusammen mit dem Mischkopf 29 und der Stauscheibe 31 durch die Schraube 61, welche in die axiale Gewindebohrung 63 der Welle 33 einge­schraubt ist.
  • Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, oberflächen­vergrössernde Mittel 65 beim Vergaser 17 vorzusehen. Diese können beispielsweise durch einen Einsatz 65 aus einem Metall­gewebe bestehen. Durch ein solches Metallgewebe entsteht eine Kapillarwirkung, durch welche der Brennstoff fein verteilt wird. Es wäre aber auch möglich, an der Innenwandung des Vergasers 17 eine Vielzahl von feinen Rillen als oberflächen­vergrösserndes Mittel vorzusehen. Diese Rillen sollten in axialer Richtung oder schraubenförmig verlaufen, damit eine gute Verteilung des Brennstoffs durch Zentrifugalkräfte ge­währleistet wird.
  • Vorteilhaft ist an jedem Ende des Rohrstücks 56, also beim Einlass 53 und beim Auslass 55 ein radial nach innen ge­richteter Ansatz 67, 69 vorgesehen. Dadurch wird ein Aus­treten von flüssigem Brennstoff durch die wirkenden Zentri­fugalkräfte verhindert. Der Ansatz 67 dient weiter als Halte­rung für den Einsatz 65 aus Metallgewebe.
  • Da sich die Speichen 57 beim Auslass befinden, kann sich das Brennstoffleitungsstück 19ʹ durch den Einlass 53 in das Innere des Vergasers 17 erstrecken. Am Ende des Brennstoff­leitungsstücks 19ʹ befindet sich eine gegen die Vergaser­wandung gerichtete Düse 71, die sich bis nahe an den Einsatz 65 erstreckt, so dass ausfliessender Brennstoff sofort mit dem Metallgewebe Kontakt macht.
  • Am Flammrohr 21 befindet sich ein Ansatzring 73, welcher gegen einen Dichtungsring 75 bei der Luftblende 35 presst. Dadurch wird sichergestellt, dass die zur Verbrennung notwendige Luft lediglich durch die zentrale Oeffnung 77 in der Luft­blende 35 fliessen kann. Bei der Oeffnung 77 ist ein Rezirku­lationseinlass 79 für den Vergaser 17 vorgesehen. Dieser Re­zirkulationseinlass 79 wird dadurch gebildet, dass die Luft­ blende 35 in einem Abstand zum Vergaser 17 angeordnet ist. Es entsteht dadurch ein Spalt 79 zwischen Luftblende 35 und Vergaser 17, der den Rezirkulationseinlass bildet.
  • Der Brenner arbeitet wie folgt: Beim Start wird zuerst durch die Heizungssteuerung 26 die elektrische Heizung 39 während etwa zwei Minuten eingeschaltet. Während dieser Zeit wird durch die Strahlung der Heizwindungen der Vergaser 17 samt dem Einsatz 65 auf etwa 550° C erhitzt. Nach dieser Vorheiz­zeit wird der Brennermotor 11 angelassen, der die Pumpe 13, den Lüfter 15 für die Verbrennungsluftzufuhr antreibt, so dass der Vergaser 17 rotiert wird. Das von der Pumpe 13 ge­förderte Oel fliesst durch die Brennstoffleitung 19, 19ʹ zur Düse 71 und benetzt den Einsatz 65 aus Metallgewebe. Dank der Kapillarwirkung des Metallgewebes und der Zentrifugal­kraft wird der Brennstoff über die ganze Einlage 65 verteilt und verdampft dank der hohen Temperatur. Der verdampfte Brenn­stoff wird mit der durch die Oeffnung 77 einströmenden Luft vermischt und am Ausgang 55 durch die Zündeleketrode 41 ge­zündet. Beim ringförmigen Spalt zwischen dem Auslass 55 des Vergasers und der Stauscheibe 31 bildet sich eine blaue Flamme, die weit über das Ende des Flammrohrs 23 hinaus­reicht. Ein Teil der durch die Flamme erzeugten heissen Ver­brennungsgase strömt vom Auslass 55 zwischen dem Vergaser 17 und dem Flammrohr 23 nach hinten zum Rezirkulationseinlass 79 und sorgt dabei für die Erhitzung des Vergasers 17. Die elektrische Heizung 39 kann dann abgeschaltet werden. Die zu­rückgefuhrten heissen Gase strömen dann vom Einlass 53 wieder zum Auslass 55 und vermischen sich dabei einerseits mit vergastem Brennstoff und andererseits mit einströmender Frischluft. Da die Frischluft in das Zentrum des Einlasses fliesst, bewirkt sie keine übermässige Abkühlung des Ver­gasers, was die Vergasung beeinträchtigen könnte. Der am Auslass 55 angeordnete Mischkopf 29 bewirkt eine gute Durch­mischung von Luft, rezirkulierter Gase und verdampftem Brenn­stoff, so dass eine optimale Verbrennung stattfindet. Beim Abstellen des Brenners hört die Brennstoffzufuhr durch die Düse 71 sofort auf. Der Vergaser 17 rotiert aber noch einige Zeit weiter, wobei auch noch weiter Luft durch den Lüfter 15 gefördert wird. Bis zum Stillstand des Vergasers 17 verdampft der im Metallgewebe 65 befindliche Brennstoff und verbrennt noch vollständig. Da die kalten Teile im Vergaser, also die Welle 33, die Speichen 57 und die Nabe 59 nicht von Brenn­stoff benetzt werden, treten nach dem Abstellen des Brenners keine unverbrannten Kohlenwasserstoffe aus dem Vergaser aus. Entsprechendes gilt auch für die Startphase.
  • Es ist zu beachten, dass durch den Mischkopf 29 und die Stauscheibe 31 eine Umlenkung der aus dem Auslass 55 aus­tretenden Gas/Luft-Gemische und somit der Flamme in Richtung auf die Innenwandung des Flammrohrs 21 erfolgt. Die Flamme berührt also das Flammrohr 21 kurz nach ihrer Bildung. Dies hat den Vorteil, dass das Flammrohr kurz bemessen werden kann. Dies wiederum erlaubt die Verwendung des Brenners bei einer grossen Anzahl von verschiedenen Heizkesseln. Von ganz besonderer Bedeutung ist, dass die Flamme kurz nach ihrer Bildung das Flammrohr verlässt und expandieren kann. Dadurch sinkt die Flammentemperatur. Eine niedrigere Flammentemperatur hat den aus der Sicht des Umweltschutzes wichtigen Vorteil, dass wenig Stickoxide gebildet werden. Trotz des kurzen Flammrohrs 21 wird aber eine genügende Rezirkulation zur Heizung des Verdampfers gewährleistet, weil die Flamme am Flammrohr anliegt und damit einen ge­nügenden Druck im hinteren Teil des Flammrohrs bewirkt.
  • Das Ausführungsbeispiel gemäss den Figuren 4 bis 6 unterschei­det sich vom Ausführungsbeispiel gemäss der Figur 2 grund­sätzlich nur dadurch, dass der Mischkopf 29 anders ausgebildet ist und dass an der Luftblende 35 Mischfinger 81 vorgesehen sind. Im übrigen ist der Brenner gemäss Figur 4 gleich ausge­bildet wie jener von Figuren 1 und 2, so dass auf die diesbe­zügliche Beschreibung verwiesen werden kann.
  • Wie Fig. 5 zeigt, sind die Mischfinger 81 konzentrisch um die Oeffnung 77 der Luftblende 35 angeordnet. Diese Misch­finger verursachen Turbulenzen im Vergaserraum und bewirken so eine gute Durchmischung von vergastem Brennstoff und Luft.
  • Der Mischkopf 29 besteht vorteilhaft aus einem Stück. Er weist einen Umlenkteil 31ʹ auf, von dessen Peripherie sich Flügel 30 zum Vergaser 17 hin erstrecken. Diese Flügel 30 sind ungefähr gleich weit von der Drehachse 83 entfernt, wie die Peripherie des Vergasers 17. Wie Figur 6 zeigt, sind die Flügel 30 so zur Drehrichtung 85 des Mischkopfs angeordnet, dass sie die Ten­denz haben, Luft von aussen nach innen zu fördern. Dies ist jedoch im Betrieb des Brenners nicht der Fall, weil die durch den Vergaser strömende Luft dieser Tendenz entgegenwirkt. Durch die Flügel 30 wird eine besonders intensive Durch­mischung von Brennstoff und Luft erreicht, so dass an der Peripherie des Mischkopfs 29 eine ruhige Flamme entsteht.
  • Das dritte Ausführungsbeispiel gemäss den Figuren 7 bis 9 stellt eine wesentliche Vereinfachung gegenüber dem zweiten Ausführungsbeispiel dar. Im übrigen ist der Brenner gleich ausgebildet wie jener von Figuren 1 und 2, so dass für Details auf die diesbezügliche Beschreibung verwiesen werden kann. Die Baueinheit 27 besteht im wesentlichen aus dem schnell rotierenden Vergaser 17 mit dem Mischkopf 29 und dem Umlenk­teil 31ʹ, der Antriebswelle 33 für den Vergaser 17, der Luft­blende 35, der Adapterhülse 37, dem Brennstoffleitungsstück 19ʹ, der elektrischen Heizung 39 und der Zündelektrode 41. Die Baueinheit 27 wird nach der Montage vom Flammrohr 21 um­schlossen. Mit der Bezugsziffer 28 ist ein Flansch zur Be­festigung der Baueinheit 27 am Lifter 15 (Fig. 1) bezeichnet. Die Befestigung erfolgt durch Anziehen der Schraube 34. Die Antriebswelle 33 ist in der Adapterhülse 37 durch zwei Lager 43, 45 gelagert. Das Lager 45 befindet sich in einem relativ grossen Abstand vom Vergaser 17 entfernt, so dass es gegen Hitzeeinwirkungen gut geschützt ist. Um dies zu erreichen, ist ein axial justierbarer und mit einer Schraube 50 fest­stellbarer Support 51 auf der Adapterhülse 37 vorgesehen, der Arme oder Distanzelemente 52 aufweist, um die Luftblende 35 zu tragen. Im Betrieb wird durch die Beabstandung der Luft­blende 35 vom Lager 45 gewährleistet, dass die Antriebswelle 33 zwischen dem Lager 45 und dem Vergaser 17 durch die Frisch­luft gekühlt wird. Die Distanzelemente 52 können beispiels­weise mittels Schrauben 46, 48 mit dem Support 51 bzw. der Luftblende 35 verbunden sein.
  • Die Kupplung zwischen Motor 11 und Antriebswelle 33 erfolgt über ein Kupplungsstück 36, welches ein Gewinde 38, einen Körper 40 aus elastomerischem Material und ein Gewinde 42 aufweist. Das Gewinde 38 kann durch Drehen am Mischkopf 29 in ein axiales Gewinde in der Welle des Motors 11 (Fig. 1) eingeschraubt werden. Der Vergaser 17, der Mischkopf 29 und der Umlenkteil 31ʹ bilden eine Einheit 18, die mit einer Schraube 61 an der Antriebswelle 33 befestigt ist. Diese Einheit kann billig aus einem Rohrstück gefertigt werden. Möglich ist auch die Fertigung aus einem Bleckstück, das dann zu einem Rohrstück gerollt und an den aneinanderstossenden Enden verschweisst oder andersweitig verbunden wird. In dem den Mischkopf 29 bildenden Teil des Rohrstücks wird dann der Umlenkteil 31ʹ eingesetzt und mit dem Rohrstück verschweisst oder andersweitig verbunden. Der Mischkopf 29 wird durch den vorderen Teil des Rohrstücks gebildet. Der Mischkopf 29 ist vom Vergaser 17 durch eine Einschnürung 69ʹ abgetrennt. Diese Einschnürung entspricht dem Ansatz 69 von Fig. 2 und bildet eine nach innen ragende Barriere, die den flüssigen Brennstoff daran hindert, unverdampft in den Mischkopf zu fliessen.
  • Der Mischkopf 29 weist Flügel 30 auf. Diese Flügel 30 können aus der Wandung geformt werden, indem vorher im Bleckstück oder in der Wandung U-förmige Schlitze 32 (Fig. 8) gebildet und die Lappen 30ʹ abgebogen werden. Die Flügel 30 ragen nach innen und sind vorteilhaft so zur Drehrichtung des Mischkopfs 29 angeordnet, dass sie die Tendenz haben, Luft von aussen nach innen zu fördern. Im Betrieb wirkt aber die durch den Ver­gaser strömende Luft dieser Tendenz entgegen. Dabei wird er­reicht, dass die Flügel 30 eine intensive Durchmischung von vergastem Brennstoff und Luft bewirken, so dass an der Peripherie des Mischkopfs 29 eine ruhige Flamme entsteht.
  • Ein Vorteil der beschriebenen Konstruktion besteht darin, dass keine zusätzlichen Verbindungsmittel, z.B. Speichen, wie beim Ausführungsbeispiel von Fig. 2 und 3 notwendig sind, um den Vergaser 17 mit der Antriebswelle 33 zu verbinden.
  • Versuche haben gezeigt, dass vielfach auf einen Einsatz (Fig. 2:65) aus Metallgewebe verzichtet werden kann. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn der Vergaser 17 relativ lang ausgebildet wird. Bei einem kurzen Vergaser 17 ist es vorteilhaft, einen Einsatz 65 aus Metallgewebe mit aufgebogenem Rand vorzusehen. Dieser Rand stellt einen radial noch in den Vergaserraum ragenden Flansch 66 dar, mit dem etwaige Brenn­stofftröpfchen abgefangen werden, so dass sie verdampfen.
  • Am Flammrohr 21 befindet sich ein Ansatzring 73, welcher gegen einen Dichtungsring 75 bei der Luftblende 35 presst. Dadurch wird sichergestellt, dass die zur Verbrennung notwendige Luft lediglich durch die zentrale Oeffnung 77 fliessen kann. Dank der Beabstandung des Vergaser 17 von der Luftblende 35 entsteht ein Rezirkulationseinlass 79.
  • Als Material für die Einheit 18 und das Flammrohr 21 eignet sich vorzugsweise ein feuerbeständiger Stahl.
  • Der Brenner gemäss dem vierten Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 10 ist praktisch gleich ausgestaltet wie jener der Figuren 7 bis 9, so dass für Details auf die vorangehende Beschreibung verwiesen werden kann. Beim Brenner von Fig. 10 handelt es sich aber um einen sogenannten Sturzbrenner, d.h. einen Brenner, der statt waagrecht senkrecht ange­ordnet ist. Der Vergaser 17 weist einen leicht konischen Abschnitt 17ʹ auf. Dadurch wird bewirkt, dass bei der Rotation des Vergasers 17 durch die Zentrifugalkraft die Schwerkraft kompensiert wird, welche auf den Brennstoff einwirkt, der nach dem Austritt aus der Brennstoffleitung 19ʹ an der Innenwandung des Vergasers 17 hinunterzufliessen droht. Der Brennstoff wird daher trotz der vertikalen Anordnung des Vergasers 17 ziemlich gleichmässig über die Innenwandung verteilt, wobei er verdampft. Es sind noch Aenderungen möglich, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen. So könnte beispielsweise der Brenner auch senkrecht mit dem Mischkopf nach oben gerichtet ange­ordnet werden.

Claims (31)

1. Brenner mit einem rasch rotierenden hohlkörperförmigen Vergaser (17), einer Antriebswelle (11) zum Rotieren des Vergasers (17) und Mitteln (13, 25, 19) zur Brennstoffzufuhr in den Vergaser (17), dadurch gekennzeichnet, dass der rasch rotierende Vergaser (17) einen Einlass (53) für Luft und einen Auslass (55) für Gas/Luft-Gemisch aufweist und dass Mittel (79) zur Rezirkulation von heissen Verbrennungsgasen zum Einlass (53) vorgesehen sind.
2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergaser die Form eines zylindrischen Rohrstücks (56) aufweist.
3. Brenner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass minde­stens am auslasseitigen Ende des Rohrstücks (56) ein ring­förmiger radial nach innen gerichteter Ansatz (67, 69) vor­gesehen ist.
4. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­zeichnet, dass sich die Brennstoffzufuhrleitung (19ʹ) durch den Einlass (53) des Vergasers (17) in das Innere des Ver­gasers erstreckt.
5. Brenner nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass am Ende der Brennstoffzufuhrleitung (19ʹ) eine gegen die Vergaserwandung gerichtete Düse (71) vorgesehen ist, die sich bis nahe an die Innenwandung des Vergasers (17) bzw. bis nahe an die Oberfläche der oberflächenvergrössernden Mittel (65) erstreckt.
6. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­zeichnet, dass der rotierbare Vergaser (17) eine Antriebs­welle (33) aufweist.
7. Brenner nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (35) in einer Adapterhülse in mindestens einem Lager (43, 45) gelagert und z.B. mittels eines Kupplungs­stücks mit einer Antriebseinheit, z.B. dem Brennermotor (11) gekoppelt ist.
8. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­zeichnet, dass Verbindungsmittel (57), z.B. in Form von Speichen, vorgesehen sind, welche den Vergaser (17) mit der Antriebswelle (33) oder einer auf der Antriebswelle (33) sitzenden Nabe (59) verbinden.
9. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­zeichnet, dass in einem Abstand vom rotierbaren Vergaser (17) eine stationäre elektrische Heizung (39) angeordnet ist.
10. Brenner nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Flammrohr (21) vorzugsweise koaxial und in einem Abstand zum Vergaser (17) und zur elektrischen Heizung (39) angeordnet ist.
11. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn­zeichnet, dass ein Rezirkulationseinlass (79) für den Vergaser (17) vorgesehen ist.
12. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekenn­zeichnet, dass eine Luftblende (35) mit einer Oeffnung (77) zur Luftzufuhr zum Einlass (53) des Vergasers (17) vorgesehen ist.
13. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch ge­kennzeichnet, dass mindestens ein in den Vergaser (17) ragender Mischfinger (81) vorgesehen ist.
14. Brenner nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl von Mischfingern (81) konzentrisch um die Oeffnung (77) der Luftblende (35) angeordnet ist.
15. Brenner nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch ge­kennzeichnet, dass die Luftblende (35) in einem Abstand zum Vergaser (17) angeordnet ist, wobei der Spalt zwischen Luft­blende (35) und Vergaser (17) einen Rezirkulationseinlass (79) bildet.
16. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch ge­kennzeichnet, dass am Auslass (55) des Vergasers (17) ein Mischkopf (29) angeordnet ist.
17. Brenner nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischkopf (29) durch eine in einem Abstand vom Auslass (55) des Vergasers (17) angeordnete Lüfterscheibe mit radialen Flügeln (30) gebildet wird.
18. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch ge­kennzeichnet, dass in einem Abstand vom Auslass (55) des Vergasers (17) eine vorzugsweise geschlitzte Stauscheibe (31) angeordnet ist.
19. Brenner nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischkopf (29) durch ein in Abstand vom Auslass (55) des Vergasers (17) angeordnetes Umlenkteil (31) mit sich zum Vergaser hin erstreckenden Flügeln (30ʹ) gebildet wird.
20. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekenn­zeichnet, dass ein Volustat (25) zur Steuerung der Brennstoffzufuhr vorgesehen ist.
21. Brenner nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekenn­zeichnet, dass der rotierbare Vergaser (17), der Mischkopf (29) und/oder die Stauscheibe (31) am Auslass (55) des Ver­gasers (17), die Antriebswelle (33), eine Adapterhülse (37), die Luftblende (35), die elektrische Heizung (39) und die Zündelektrode (41) eine leicht auswechselbare Baueinheit (27) für den Brenner bilden.
22. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekenn­zeichnet, dass der Vergaser (17) oberflächenvergrössernde Mittel (65), z.B. ein Metallgewebe, aufweist.
23. Brenner nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die oberflächenvergrössernden Mittel durch einen Einsatz (65) gebildet werden, der die Innenwandung des Vergasers (17) mindestens teilweise bedeckt.
24. Brenner nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (65) einen praktisch radial nach innen ragenden Flansch (66) aufweist.
25. Brenner nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergaser (17),der Mischkopf (29) und der Umlenkteil eine einzige Baueinheit (18) bilden.
26. Brenner nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass Vergaser (17) und Mischkopf (29) aus einem einzigen Rohr­stück bestehen.
27. Brenner nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass Flügel (30) des Mischkopfs (29), z.B. durch Stanzen aus der Wandung des Rohrstücks geformt sind.
28. Brenner nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügel (30) nach innen ragen.
29. Brenner nach einem der Ansprüche 7 bis 28, dadurch ge­kennzeichnet, dass zwischen dem Vergaser (17) und einem Lager (45) der Antriebswelle (35) ein Abstand besteht, der etwa der Länge des Vergasers (17) entspricht.
30. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch ge­kennzeichnet, dass der Brenner vertikal angeordnet ist.
31. Brenner nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Abschnitt (17ʹ) des Vergasers (17) leicht konisch ausgebildet ist, wobei sich der kleinere Durch­messer unten befindet.
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