EP3524882A1 - Wärmezelle mit metallischem dämmring - Google Patents

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EP3524882A1
EP3524882A1 EP19155450.0A EP19155450A EP3524882A1 EP 3524882 A1 EP3524882 A1 EP 3524882A1 EP 19155450 A EP19155450 A EP 19155450A EP 3524882 A1 EP3524882 A1 EP 3524882A1
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burner
door
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heat cell
burner door
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Mira Engel
Thomas Brinkbäumer
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Vaillant GmbH
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Vaillant GmbH
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    • F23M7/00—Doors
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    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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    • F23D2212/101—Foam, e.g. reticulated
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F23D—BURNERS
    • F23D2900/00—Special features of, or arrangements for burners using fluid fuels or solid fuels suspended in a carrier gas
    • F23D2900/00018—Means for protecting parts of the burner, e.g. ceramic lining outside of the flame tube
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/22—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating
    • F24H1/40—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water tube or tubes
    • F24H1/43—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water tube or tubes helically or spirally coiled
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00—Details
    • F24H9/02—Casings; Cover lids; Ornamental panels

Definitions

  • the invention relates to a burner door of a heat cell of a fuel-operated heater.
  • a fuel-air mixture is heated in a combustion chamber and the resulting exhaust gases are cooled in a fluid-carrying heat exchanger.
  • the heat exchanger also absorbs radiant heat.
  • the burner is usually mounted on a removable component. This unit is connected to a housing in which the heat exchanger is located.
  • the removable component to which the burner is mounted is often referred to as the burner door.
  • This burner door is heated by the exhaust gases and heat radiation and must therefore be cooled or insulated, on the one hand to prevent heat loss and on the other hand injuries to an operator or craftsman.
  • thermal insulation of vermiculite or silicate wool is often present at the burner door around the burner; These are usually difficult to recycle and can also be easily damaged during maintenance.
  • the object of the invention is an insulation, which is durable and easy to recycle.
  • This object is achieved in that a metallic Dämmring aluminum foam is attached to the burner door.
  • FIG. 1 shows a burner 1, which is attached to a burner door 4.
  • a burner door 4 In the burner door 4 is an opening, not shown, on which on the burner 1 side facing away from a fuel gas air supply 3 is mounted.
  • a firing electrode 6 is also attached.
  • the terminals of the ignition electrode 6 are connected to an automatic ignition, not shown.
  • the other side On the other side are two electrodes of the ignition electrode 6, between which to ignite a fuel gas-air mixture to spark and thus ignite an ignitable mixture.
  • Aluminum foam Al 2 O 3 and mullite of the composition Al 2 Al 2 + 2x Si 2-2x O 10-x are suitable as aluminum foam, for example, around the burner 1 on the burner door 1 side facing the burner door .
  • FIG. 2 shows the burner door 4 according to the invention with the aluminum foam ring 7 in perspective with flanged to the fuel gas-air supply 3 blower 2.
  • the burner 1 has a burner flange 12 for mounting.
  • FIG. 3 variant shown differs from FIG. 2 in that the fuel gas-air supply 3 opens into a mixture hood 5, which forms a chamber with the burner door 4, in which fuel gas-air mixture flows.
  • the mixture hood 5 may optionally be made of plastic.
  • FIG. 4 shows the variant FIG. 3 in conjunction with a heat cell 8 in section.
  • the heat cell 8 has a heat exchanger 9, which is arranged coaxially around the burner 1 and forms a combustion chamber 11 and a housing 10 which surrounds the heat exchanger 9.
  • a fuel gas-air mixture flows via the blower 2 and the fuel gas-air supply 3 into the burner 1 and is first ignited outside the burner 1 in the combustion chamber 11. On the surface of the burner 1 forms a flame. The exhaust gases of the flame flow through the heat exchanger 9 and thereby emit thermal energy to a heating circuit, not shown.
  • the aluminum foam ring 7 in this case insulates the heat flow from the combustion chamber 11 through the burner door 4.
  • FIG. 5 shows the burner door 4 and the aluminum foam ring 7 and the burner 1 before assembly.
  • the aluminum foam ring 7 has an L-shaped cross-sectional profile, wherein the outer circular region 14 is thick and the inner circular region 15 is thin.
  • the inner circular region 15 has an outer diameter which is slightly larger than the outer diameter of the burner flange 12 of the burner 1. In the inner circular region 15 are also recesses 13th
  • FIG. 6 shows the mounted burner door 4, wherein the burner 1 is bolted through the inner circular region 15 via screws not shown through the recesses 13 through the burner door 4. The distance between the burner 1 and the outer circular region 14 is also required so that combustion can take place there.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Eine Wärmezelle (8) verfügt über einen brennstoffbetriebenen Brenner (1), einen Wärmetauscher (9) zur Übertragung thermischer Energie der Abgase des Brenners (1) auf eine Wärmesenke und ein Gehäuse (10) mit einer Öffnung, welche durch eine demontierbare Brennertür (4) verschließbar ist. Auf der einen Seite der Brennertür (4) ist der Brenner (1) montiert und die andere Seite der Brennertür (4) mit einer Brenngas-LuftZuführung (3) zur Zuführung eines Brenngas-Luft-Gemisch verbunden. Um den Brenner (1) herum befindet sich auf der dem Brenner (1) zugewandten Seite der Brennertür (4) ein metallischer Dämmring (7) aus Aluminiumschaum.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennertür einer Wärmezelle einer brennstoffbetriebenen Heizung.
  • Bei Brennstoffbetriebenen Heizungen wird ein Brennstoff-Luft-Gemisch in einer Brennkammer erhitzt und die dabei entstehenden Abgase in einem fluidführenden Wärmetauscher abgekühlt. Der Wärmetauscher nimmt auch Strahlungswärme auf. Der Brenner ist dabei zumeist auf einem demontierbaren Bauteil montiert. Diese Baueinheit, wird mit einem Gehäuse, in dem sich der Wärmetauscher befindet, verbunden. Das demontierbare Bauteil, an dem der Brenner montiert ist, wird häufig als Brennertür bezeichnet. Diese Brennertür erhitzt sich durch die Abgase und Wärmestrahlung und muss daher gekühlt oder gedämmt werden, um einerseits Wärmeverluste und andererseits Verletzungen eines Bedieners oder Handwerkers zu vermeiden. Daher befindet sich an der Brennertür um den Brenner herum häufig Wärmedämmungen aus Vermiculit oder Silikatwolle; diese sind zumeist schwer recyclierbar und können zudem bei Wartungsarbeiten leicht beschädigt werden.
  • Aufgabe der Erfindung ist eine Dämmung, welche langlebig und gut zu recyceln.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass an der Brennertür ein metallischer Dämmring aus Aluminiumschaum angebracht ist.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Merkmalen der abhängigen Ansprüche.
  • Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert. Hierbei zeigen
    • Figur 1 eine erfindungsgemäße Brennertür in der Seitenansicht,
    • Figur 2 die erfindungsgemäße Brennertür perspektivisch,
    • Figur 3 eine Variante der erfindungsgemäßen Brennertür perspektivisch,
    • Figur 4 eine erfindungsgemäße Brennertür in einer Wärmezelle im Schnitt,
    • Figur 5 eine erfindungsgemäße Brennertür im Schnitt als Explosionszeichnung sowie
    • Figur 6 eine erfindungsgemäße Brennertür im Schnitt mit montiertem Brenner sowie Aluminiumschauring.
  • Figur 1 zeigt einen Brenner 1, welcher an einer Brennertür 4 befestigt ist. In der Brennertür 4 befindet sich eine nicht dargestellt Öffnung, an welcher auf der dem Brenner 1 abgewandten Seite eine Brenngas-Luft-Zuführung 3 angebracht ist. An der Brennertür 4 ist ferner eine Zündelektrode 6 angebracht. Auf der Seite der Brenngas-Luft-Zuführung 3 befinden sich die Anschlüsse der Zündelektrode 6 an einen nicht dargestellten Zündautomaten. Auf der anderen Seite befinden sich zwei Elektroden der Zündelektrode 6, zwischen denen zum Zünden eines Brenngas-Luft-Gemischs Funkten überspringen und somit ein zündfähiges Gemisch entzünden. Um den Brenner 1 herum befindet sich auf der dem Brenner 1 zugewandten Seite der Brennertür ein Aluminiumschaumring 7. Als Aluminiumschaum eignet sich beispielsweise auch Aluminiumoxid Al2O3 sowie Mullit der Zusammensetzung Al2Al2+2xSi2-2xO10-x.
  • Figur 2 zeigt die erfindungsgemäße Brennertür 4 mit dem Aluminiumschaumring 7 perspektivisch mit an der Brenngas-Luft-Zuführung 3 angeflanschten Gebläse 2. Der Brenner 1 verfügt über einen Brennerflansch 12 für die Montage.
  • Die in Figur 3 dargestellte Variante unterscheidet sich von Figur 2 dadurch, dass die Brenngas-Luft-Zuführung 3 in eine Gemischhaube 5 mündet, welche mit der Brennertür 4 eine Kammer bildet, in welcher Brenngas-Luft-Gemisch strömt. Die Gemischhaube 5 kann optional aus Kunststoff hergestellt sein.
  • Figur 4 zeigt die Variante aus Figur 3 in Verbindung mit einer Wärmezelle 8 im Schnitt. Die Wärmezelle 8 verfügt über einen Wärmetauscher 9, der um den Brenner 1 koaxial angeordnet ist und eine Brennkammer 11 bildet sowie ein Gehäuse 10, welches den Wärmetauscher 9 umgibt.
  • Beim Betrieb strömt ein Brenngas-Luft-Gemisch über das Gebläse 2 und die Brenngas-Luft-Zuführung 3 in den Brenner 1 und wird außerhalb des Brenners 1 in der Brennkammer 11 zunächst gezündet. An der Oberfläche des Brenners 1 bildet sich eine Flamme. Die Abgase der Flamme strömen durch den Wärmetauscher 9 und geben dabei thermische Energie an einen nicht näher dargestellten Heizungskreislauf ab.
  • Der Aluminiumschaumring 7 dämmt hierbei den Wärmefluss aus der Brennkammer 11 durch die Brennertür 4.
  • Bei der Variante gemäß der Figuren 3 und 4 wird Wärme, welche durch den Aluminiumschaumring 7 und die Brennertür 4 gelangt, auf das Brenngas-Luft-Gemisch übertragen.
  • Figur 5 zeigt die Brennertür 4 sowie den Aluminiumschaumring 7 sowie den Brenner 1 vor der Montage. Der Aluminiumschaumring 7 verfügt über ein L-förmiges Querschnittsprofil, wobei der äußere Kreisbereich 14 dick und der innere Kreisbereich 15 dünn ist. Der innere Kreisbereich 15 hat dabei einen Außendurchmesser, der geringfügig größer ist als der Außendurchmesser der Brennerflansch 12 des Brenners 1. Im inneren Kreisbereich 15 befinden sich ferner Aussparungen 13.
  • Figur 6 zeigt die montierte Brennertür 4, wobei der Brenner 1 über den inneren Kreisbereich 15 über nicht dargestellt Schrauben durch die Aussparungen 13 hindurch mit der Brennertür 4 verschraubt ist. Der Abstand zwischen Brenner 1 sowie äußerem Kreisbereich 14 wird auch benötigt, damit dort eine Verbrennung stattfinden kann.
    • Bezugszeichenliste
    • 1 Brenner
    • 2 Gebläse
    • 3 Brenngas-Luft-Zuführung
    • 4 Brennertür
    • 5Gemischhaube
    • 6 Zündelektrode
    • 7 Aluminiumschaumring
    • 8 Wärmezelle
    • 9 Wärmetauscher
    • 10 Gehäuse
    • 11 Brennkammer
    • 12 Brennerflansch
    • 13 Aussparung
    • 14 äußerer Kreisbereich
    • 15 innerer Kreisbereich

Claims (8)

  1. Wärmezelle (8) mit einem brennstoffbetriebenen Brenner (1), einem Wärmetauscher (9) zur Übertragung thermischer Energie der Abgase des Brenners (1) auf eine Wärmesenke und einem Gehäuse (10) mit einer Öffnung, welche durch eine demontierbare Brennertür (4) verschließbar ist, wobei auf der einen Seite der Brennertür (4) der Brenner (1) montiert ist und die andere Seite der Brennertür (4) mit einer Brenngas-Luft-Zuführung (3) zur Zuführung eines Brenngas-Luft-Gemisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich um den Brenner (1) herum auf der dem Brenner (1) zugewandten Seite der Brennertür (4) ein metallischer Dämmring (7) befindet, wobei der metallische Dichtring (7) eine Aluminiumschaumring (7) ist.
  2. Wärmezelle (8) mit Brennertür (4) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Brenngas-Luft-Zuführung (3) in eine Gemischhaube (5) mündet, welche mit der Brennertür (4) eine Kammer bildet.
  3. Wärmezelle (8) mit Brennertür (4) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gemischhaube (5) aus Kunststoff hergestellt ist.
  4. Wärmezelle (8) mit Brennertür (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämmring (7) über ein L-förmiges Querschnittsprofil verfügt, wobei der äußere Kreisbereich (14) dick und der innere Kreisbereich (15) dünn ist.
  5. Wärmezelle (8) mit Brennertür (4) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Brenner (1) über einen Brennerflansch (12) verfügt und der innere Kreisbereich (15) einen Außendurchmesser hat, der größer ist als der Außendurchmesser des Brennerflanschs (12) des Brenners (1).
  6. Wärmezelle (8) mit Brennertür (4) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich im inneren Kreisbereich (15) sich Aussparungen (13) befinden.
  7. Wärmezelle (8) mit Brennertür (4) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennerflansch (12) des Brenners (1) über Schrauben durch die Aussparungen (13) im inneren Kreisbereich (15) des Dämmrings (7) mit der Brennertür (4) verschraubt ist.
  8. Wärmezelle (8) mit Brennertür (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Aluminiumschaumring (7) aus Aluminiumoxid oder Mullit hergestellt ist.
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