EP4726260A1 - Heizgerät und verwendung einer einrichtung zur flammenteilung - Google Patents

Heizgerät und verwendung einer einrichtung zur flammenteilung

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EP4726260A1
EP4726260A1 EP25203614.0A EP25203614A EP4726260A1 EP 4726260 A1 EP4726260 A1 EP 4726260A1 EP 25203614 A EP25203614 A EP 25203614A EP 4726260 A1 EP4726260 A1 EP 4726260A1
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EP
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flame
combustion chamber
combustion
flow
heating
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EP25203614.0A
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Marcos Pagoto
Jean-François Rouxel
Serge Doursoux
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Vaillant GmbH
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Vaillant GmbH
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Publication date
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    • F23DBURNERS
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    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)

Abstract

Vorgeschlagen wird ein Heizgerät (10), das zur Verbrennung eines Verbrennungsgemisches aus einem Brenngas und Verbrennungsluft, das mittels einer Fördereinrichtung (6) durch einen Gemischkanal (7) einer Brenneranordnung (1) zugeführt wird, durch ein Brenneraustrittselement (4) in eine Brennkammer (3) austritt und verbrannt wird, eingerichtet ist. Dabei in der Brennkammer (3) eine, in einer Durchströmungsrichtung (15) des Heizgeräts (10) gesehen, stromabwärts des Brenneraustrittselementes (4) angeordnete Einrichtung zur Flammenteilung (5) vorgesehen ist, die derart ausgebildet und angeordnet ist, dass der Strömungsquerschnitt innerhalb der Brennkammer (3) segmentiert ist und Strömungskanäle (20) ausgebildet werden, und wobei die Einrichtung zur Flammenteilung (5) den Strömungsquerschnitt in der Brennkammer (3) in zwei bis acht Strömungskanäle (20) unterteilt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Heizgerät, eingerichtet zur Verbrennung eines Brenngases und eine Verwendung einer Einrichtung zur Flammenteilung.
  • Heizgeräte eingerichtet zur Verbrennung eines Brenngases sind aus dem Stand der Technik zu einer Vielzahl bekannt. Bei der Verbrennung können bei derartigen Heizgeräten in bestimmten Betriebspunkten aufgrund von Flammeninstabilitäten selbst erregte Schwingungen auftreten, die in Verbindung mit Eigenfrequenzen des Heizgeräts zu einem Auftreten von störenden Geräuschen führen können.
  • Zur Vermeidung einer Geräuschentwicklung wird beispielsweise in der DE 10 2005 052 881 A1 oder auch in der EP 3 173 698 A1 vorgeschlagen, einen Helmholtz- Resonator an einen Strömungskanal des Heizgerätes anzukoppeln. Nachteilig ist diese Lösung aufwändig und kann zudem das Auftreten von Geräuschen hoher Frequenzen nicht verhindern.
  • Daneben ist die Verwendung von speziellen Schalldämpfern oder auch der Einsatz zusätzlicher Strömungswiderstände in einem Strömungskanal des Heizgeräts bekannt. Auch diese Lösungen können das Auftreten hoher Frequenzen, insbesondere ab 1 Kilohertz, nicht verhindern.
  • Die EP 2 708 814 A1 beschreibt einen Dunkelstrahler mit einer Flammenrückschlagssicherung, die nachteilig eine Geräuschentwicklung nicht mindern kann.
  • Die US 9,447,665 B2 offenbart einen Brenner mit einem Reaktionsgefäß, das dazu eingerichtet ist, die Verbrennung in ihrem Inneren zu halten, um einen Schadstoffausstoß zu mindern. Auch dieses Reaktionsgefäß kann eine Geräuschentwicklung nicht mindern.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise zu lindern oder zu lösen. Insbesondere soll ein Heizgerät angegeben werden, das ein Auftreten von Geräuschemissionen im gesamten hörbaren Frequenzspektrum verhindert. Weiter ist wünschenswert, dass eine einfache nachträgliche Ausrüstung bestehender Heizgeräte mit der Erfindung möglich ist und insbesondere auch nur geringer baulicher Änderungen bedarf.
  • Diese Aufgaben werden gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der hier vorgeschlagenen Lösung sind in den unabhängigen Patentansprüchen angegeben. Es wird darauf hingewiesen, dass die in den abhängigen Patentansprüchen aufgeführten Merkmale in beliebiger, technologisch sinnvoller, Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.
  • Hierzu trägt ein Heizgerät bei, welches zur Verbrennung eines Verbrennungsgemisches aus einem Brenngas und Verbrennungsluft eingerichtet ist, das mittels einer Fördereinrichtung durch einen Gemischkanal einer Brenneranordnung zugeführt wird, und dort durch ein Brenneraustrittselement in eine Brennkammer austritt und verbrannt wird. Dabei ist in der Brennkammer eine, in einer Durchströmungsrichtung des Heizgeräts gesehen, stromabwärts des Brenneraustrittselementes angeordnete Einrichtung zur Flammenteilung vorgesehen, die derart ausgebildet und angeordnet ist, dass der Strömungsquerschnitt innerhalb der Brennkammer zumindest in einem Abschnitt segmentiert ist, wobei die Einrichtung zur Flammenteilung den Strömungsquerschnitt in der Brennkammer in zwei bis acht Strömungskanäle unterteilt.
  • Das Heizgerät kann der Versorgung eines Gebäudes mit Heizungswärme und/ oder Warmwasser dienen und als wandhängend oder stehend anzuordnen sein. Insbesondere kann das Heizgerät eine Wärmeleistung von bis zu 50 Kilowatt erbringen.
  • Das Heizgerät kann über eine Luftzuführung einen Massestrom Verbrennungsluft mittels einer Fördereinrichtung ansaugen, dem ein, einem vorgegebenen Verbrennungsluftverhältnis, auch als Lambda oder Luftzahl bezeichnet, entsprechender Massestrom Brenngas zugesetzt wird. Das entstehende Verbrennungsgemisch kann über einen Gemischkanal der Brenneranordnung zugeführt werden und dort in einen Brennerhohlraum der Brenneranordnung einströmen um anschließend durch das Brenneraustrittselement in die Brennkammer auszutreten und dort verbrannt zu werden. Hierfür kann das Heizgerät eine Zündeinrichtung umfassen, um das Verbrennungsgemisch am Brenneraustrittselement zu entzünden. Die Verbrennungsprodukte können nunmehr über einen Abgaskanal des Heizgerätes einer Abgasanlage des Gebäudes zugeführt werden.
  • Die Brenneranordnung kann zumindest einen Brennerhohlraum und ein Brenneraustrittselement umfassen, durch das das Verbrennungsgemisch in eine Brennkammer zur Verbrennung austreten kann. Der Brennerhohlraum kann dabei zudem über eine Brennerhaube verfügen, in der häufig ein Einlass für das Verbrennungsgemisch angeordnet ist. Bei einem Brenner in Zylinderform besteht die Brennerhaube häufig in einer Brennertür, die gleichzeitig den Brennraum begrenzt. Bei einem Flachbrenner bzw. einem Brenner mit einem ebenen Brenneraustrittselement kann die Brennerhaube den Brennerhohlraum gegenüber der Umgebung abgrenzen.
  • Das Heizgerät kann zur Steuerung des Massestromes Brenngas ein Gasventil aufweisen, das in der Regel ein Gassicherheitsventil und ein Gasregelventil umfassen kann. Das Gasregelventil kann dabei insbesondere ein Schrittmotorventil sein, dass einen definierten Massestrom Brenngas einstellen kann. Alternativ kann das Gasregelventil auch einen Massestrom Brenngas entsprechend einem übermittelten Steuerdruck abgeben. Der Steuerdruck kann dabei in einer Venturieinrichtung erfasst werden und ein Maß für den geförderten Massestrom Verbrennungsluft sein. Diese Ausgestaltung wird auch als pneumatischer Gas-Luftverbund bezeichnet. Das Sicherheitsventil soll ein Austreten unverbrannten Wasserstoffs verhindern und wird beispielsweise bei einem Startvorgang des Heizgerätes erst nach dem Anfahren der Fördereinrichtung für eine, für den Startvorgang geeignete, Startleistung freigegeben. Die vorgenannten Komponenten können alle Teile des Heizgerätes selbst sein.
  • Das Heizgerät kann insbesondere die Brennerleistung an den Bedarf anpassen, was auch als "Modulieren" bezeichnet wird. Hierzu kann bei einem Erkennen eines geänderten Wärmebedarfs, beispielsweise unter Einbeziehung einer Vorlauf- und Rücklauftemperatur eines mit dem Heizgerät verbundenen Heizkreises, ein Regel- und Steuergerät des Heizgerätes eine Leistung des Gebläses des Heizgerätes und damit den Massestrom Verbrennungsluft an den Wärmebedarf anpassen. Gleichzeitig passt eine Regelung den Massestrom Brenngas an den sich ändernden Massestrom Verbrennungsluft an. Häufig wird zur Vermeidung von Flammenrückschlägen in niedrigen Leistungsbereichen das Verbrennungsluftverhältnis angepasst, insbesondere der Anteil Verbrennungsluft erhöht. Durch die damit verbundene Steigerung der Strömungsgeschwindigkeit (bei gleicher Leistung des Heizgerätes) und Senkung der Flammengeschwindigkeit kann das Risiko von Flammenrückschlägen gemindert werden. Trotzdem besteht bei einem Modulationsvorgang des Heizgerätes ein erhöhtes Risiko des Auftretens eines Flammenrückschlages oder auch von Verbrennungsgeräuschen, die durch hier vorgeschlagene Maßnahmen gemindert werden können.
  • So bilden sich bei unterschiedlichen Modulationspunkten abweichende Flammenbereiche aus. Dabei kann insbesondere eine Flammenhöhe variieren und damit der Abstand der Flammenspitzen des Flammenbereiches vom Brenneraustrittselement, oder mit anderen Worten die Höhe des Flammenbereiches, variieren.
  • Das Brenneraustrittselement kann dabei eine zylindrische oder insbesondere ebene Form aufweisen. Das Brenneraustrittselement umfasst eine Vielzahl von Öffnungen, die vom Verbrennungsgemisch durchströmt werden können. Häufig wird ein Brenneraustrittselement auch als Lochblech bezeichnet. Im Regelbetrieb des Heizgerätes tritt das Verbrennungsgemisch durch das Brenneraustrittselement und verbrennt danach oberhalb des Brenneraustrittselements in der Brennkammer. Dabei bildet sich in dem Brenneraustrittselement, in Durchströmungsrichtung des Heizgeräts gesehen, nachgeordnet ein Flammenbereich aus.
  • Die Brennkammer kann einen oder mehrere Wärmetauscher umfassen, die bei der Verbrennung entstehende Wärme auf einen in einem Heizkreis zirkulierenden Wärmeträger oder auch Brauchwasser übertragen können. Bei dem Heizgerät kann es sich insbesondere um ein kondensierendes Heizgerät, auch als Brennwertheizgerät bezeichnet, handeln, bei dem das Abgas auf eine Temperatur abgekühlt wird, die eine Nutzung der Kondensationswärme des im Abgas enthaltenen Wasserdampfes ermöglicht. Beispielsweise kann ein primärer Wärmetauscher zumindest teilweise in oder an einer Wandung der Brennkammer angeordnet sein und so eine Übertragung von Wärme des Abgasstromes als auch der Wärmestrahlung der Flamme auf ein Wärmeträgerfluid ermöglichen.
  • Gemäß einer Ausgestaltung kann das Heizgerät zur Verbrennung eines Brenngases mit einem Anteil von (reinem) Wasserstoff von mindestens 80 Prozent eingerichtet sein. Insbesondere kann das Heizgerät zu Verbrennung von einem Brenngas mit einem Anteil von mindestens 90 oder 95 Prozent oder auch weitestgehend reinem Wasserstoff eingerichtet sein.
  • Die Einrichtung zur Flammenteilung kann ein dreidimensionales Gebilde sein, das die durchströmbare Länge (also die Ausdehnung der Brennkammer in Durchströmungsrichtung) zumindest in einem (bevorzugt überwiegenden) Abschnitt, den für die Flammenbildung und Abgasströmung zur Verfügung stehenden Strömungsquerschnitt segmentiert. Segmentiert bedeutet vorliegend insbesondere, dass der Strömungsquerschnitt der Brennkammer in Segmente (getrennte Kammern)unterteilt wird, die hier insbesondere als Strömungskanäle bezeichnet werden. Die Strömungskanäle bzw. Segmente können dabei einen beliebigen Querschnitt aufweisen, beispielsweise einen n-eckigen Strömungsquerschnitt. Die Durchströmungsrichtung der Strömungskanäle entspricht dabei der Durchströmungsrichtung des Heizgerätes bzw. der Brennkammer und kann senkrecht zu dem Brenneraustrittselement ausgerichtet sein. Die Einrichtung zur Flammenteilung weist somit eine Eintrittsseite und eine Austrittsseite für die Flammen bzw. das Abgas auf, wobei die Eintrittsseite dem Brenneraustrittselement zugewandt ist. Die Austrittsseite kann dem Abgasrohr zugewandt sein. Dabei segmentiert die Einrichtung zur Flammenteilung den Flammenbereich zumindest in einem Abschnitt bezogen auf dessen Länge in Durchströmungsrichtung. Die Strömungskanäle sind dabei in der Regel in Form eines geraden Zylinders, wobei die Grundfläche dem Strömungsquerschnitt entspricht, ausgebildet. Jeder Strömungskanal kann dabei insbesondere einer Durchströmungsrichtung aufweisen, die einer Normalenrichtung des Brenneraustrittselementes im Bereich des jeweiligen Strömungskanals entspricht. Es ist auch möglich, dass der Strömungsquerschnitt der Strömungskanäle mit zunehmendem Abstand zum Brennaustrittselement ansteigt. Dies kann ermöglichen, die Einrichtung zur Flammenteilung an die Form der Oberfläche des Brenneraustrittelementes anzupassen. Auch kann die Eintrittsseite auf die Form der Oberfläche, beispielsweise aufweisend eine Wölbung, des Brenneraustrittselementes angepasst sein. Insbesondere kann die Eintrittsseite des Brenneraustrittselementes derart geformt und angeordnet sein, dass diese weitestgehend äquidistant zum Brenneraustrittselement angeordnet ist.
  • Gemäß einer Ausgestaltung kann die Einrichtung zur Flammenteilung eine Länge aufweisen und derart angeordnet sein, dass der im gesamten Modulationsbereich des Heizgerätes auftretende Flammenbereich (bzw. dessen Länge bezogen auf die Durchströmungsrichtung) abgedeckt wird.
  • Gemäß einer Ausgestaltung kann die Einrichtung zur Flammenteilung beispielhaft einen Abstand zum Brenneraustrittselement von 50 Millimeter [mm] bis 100 mm und insbesondere von 60 mm bis 80 mm aufweisen.
  • Gemäß einer Ausgestaltung kann die Einrichtung zur Flammenteilung Strömungskanäle mit einem beliebigen Strömungsquerschnitt aufweisen, beispielsweise einen rechteckigen, kreisrunden, ovalen, n-eckigen oder dreieckigen Strömungsquerschnitt aufweisen.
  • Eine Länge der Einrichtung zur Flammenteilung in Durchströmungsrichtung kann gemäß einer Ausgestaltung in einem Bereich von 40 mm bis 140 mm liegen.
  • Gemäß einer Ausgestaltung kann die Einrichtung zur Flammenteilung den Strömungsquerschnitt in der Brennkammer in zwei bis acht Strömungskanäle unterteilen, die einen rechteckigen, kreisrunden, ovalen, n-eckigen oder dreieckigen Strömungsquerschnitt aufweisen. Insbesondere kann der Strömungsquerschnitt der Brennkammer in mindestens vier Strömungskanäle unterteilt werden. Es sind maximal acht Strömungskanäle gebildet.
  • Gemäß einer Ausgestaltung ein Abstand zwischen Strömungskanälen der Einrichtung zur Flammenteilung und / oder zwischen der Einrichtung zur Flammenteilung und einer (inneren) Wandung der Brennkammer max. 50 mm, 60 mm und/ oder 70 mm betragen.
  • Gemäß einer Ausgestaltung kann die Einrichtung zur Flammenteilung thermisch an einen Wärmetauscher der Brennkammer gekoppelt sein. Dies kann vorteilhaft eine Kühlung der Einrichtung zur Flammenteilung bewirken.
  • Die Einrichtung zur Flammenteilung kann auf beliebige Art und Weise in der Brennkammer fixiert sein. Beispielsweise kann die Einrichtung zur Flammenteilung in der Brennkammer verklemmt sein oder auch nur in die Brennkammer eingelegt bzw. eingesetzt sein.. Dabei kann die Einrichtung zur Flammenteilung beispielsweise Rohre eines Wärmetauschers der Brennkammer zur Fixierung nutzen. Die Einrichtung zur Flammenteilung kann auch mittels geeigneter Befestigungsmittel in der Brennkammer fixiert sein. Insbesondere kann die Einrichtung zur Flammenteilung mittels Schweißen in der Brennkammer befestigt sein.
  • Die Einrichtung zur Flammenteilung kann aus einem beliebigen Material, dass den Bedingungen, insbesondere den Temperaturen, innerhalb der Brennkammer widersteht, hergestellt sein. Dies kann beispielsweise Stahlblech sein. Es kann sich bei der Einrichtung um eine Stahlblechanordnung handeln, bei der mehrere Stahlbleche regalartig zusammengesetzt sind und damit die Strömungskanäle ggf. gemeinsam mit der Brennkammerwand begrenzen.
  • Nach einem weiteren Aspekt wird eine Verwendung einer in einer Brennkammer eines Heizgerätes angeordneten Einrichtung zur Flammenteilung, die den Strömungsquerschnitt innerhalb der Brennkammer segmentiert und so in Durchströmungsrichtung des Heizgerätes ausgerichtete Strömungskanäle ausbildet, zur Vermeidung von Verbrennungsgeräuschen des Heizgeräts vorgeschlagen.
  • Die im Zusammenhang mit dem Heizgerät erörterten Details, Merkmale und Ausgestaltungen können entsprechend auch bei einer hier vorgeschlagenen Verwendung auftreten und umgekehrt. Insoweit können die Merkmale betreffend das Heizgerät auch zur Charakterisierung der Verwendung herangezogen werden und umgekehrt.
  • Hier werden somit ein Heizgerät und eine Verwendung einer Einrichtung zur Flammenteilung angegeben, welche die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise lösen. Insbesondere tragen das Heizgerät und die Verwendung zumindest dazu bei, Verbrennungsgeräusche eines Heizgerätes auf besonders einfache Art und Weise im gesamten Modulationsbereich und auch dem gesamten Frequenzspektrum der auftretenden Verbrennungsgeräusche weitestgehend vollständig zu eliminieren. Daneben kann die Erfindung zudem die Betriebssicherheit in Verbindung mit der Flammenstabilität steigern.
  • Zudem ist die Erfindung für eine Nachrüstung an bestehenden Heizgeräten sehr gut geeignet und kann häufig durch ein einfaches Einsetzen der Einrichtung zur Flammenteilung in eine Brennkammer eines Heizgeräts erfolgen.
  • Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die angeführten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Es zeigen:
    • Fig. 1: ein hier vorgeschlagenes Heizgerät,
    • Fig. 2: eine Brennkammer eines hier vorgeschlagenen Heizgerätes mit einer Einrichtung zur Flammenteilung, und
    • Fig. 3. eine weitere Darstellung einer Brennkammer eines hier vorgestellten Heizgerätes.
  • Fig. 1 zeigt beispielhaft und schematisch ein Heizgerät 10. Dieses kann eine, zumindest teilweise in einer Brennkammer 3 angeordnete Brenneranordnung 1 umfassen. Über eine Luftzufuhr 13 kann Verbrennungsluft in einer Durchströmungsrichtung 15 mittels einer Fördereinrichtung 6, die hier als Gebläse ausgebildet ist, aus der Umgebung angesaugt werden. Die Fördereinrichtung 6 kann einen Elektromotor als Antrieb aufweisen, der mit einer Drehzahlreglung 9 verbunden sein kann, die mittels eines pulsweitenmodulierten (PWM-) Signals eine Drehzahl der Fördereinrichtung 6 regeln kann. Ein Gasventil 12 kann dem angesaugten Luftmassenstrom Brenngas (hier Wasserstoff) aus einer Brenngaszufuhr 11 zusetzen und ein Sicherheitsventil sowie ein Brenngasregelventil zur Steuerung des zuzusetzenden Massestromes Brenngas umfassen. Das erzeugte Verbrennungsgemisch aus Brenngas und Verbrennungsluft kann über einen Gemischkanal 7 zu der Brenneranordnung 1 strömen und dort von einer Zündeinrichtung entzündet werden. Bei der Verbrennung entstehende Wärme kann mittels eines Wärmetauschers 19 beispielsweise auf einen Wärmeträger eines Heizkreises übertragen werden.
  • Die Brenneranordnung 1 umfasst eine Brennerhaube 2, einen Brennerhohlraum 21, dem das Verbrennungsgemisch aus dem Gemischkanal 7 zugeführt wird und über ein Brenneraustrittselement 4 in die Brennkammer 3 austritt und unter Bildung eines Flammenbereichs 16 verbrennt. Die Verbrennungsprodukte können nach der Verbrennung über einen im Heizgerät 10 angeordneten Abgaskanal 18 und eine Abgasanlage 17 in der Durchströmungsrichtung 15 nach außen abgeleitet werden. Im Flammenbereich 16 kann eine Einrichtung zur Flammenteilung 5 angeordnet sein, die derart ausgebildet und geformt ist, dass zumindest ein Abschnitt des Flammenbereiches 16 in der Einrichtung zur Flammenteilung 5 angeordnet ist.
  • Zudem kann das Heizgerät 10 eine (Vorrichtung zur) Flammenüberwachung 14 aufweisen, die beispielhaft als Elektrode zur Ionisationsstrommessung ausgebildet sein kann. Alternativ oder zusätzlich kann ein anderer Sensor, z. B. ein thermischer, optischer, akustischer, chemischer Sensor vorgesehen sein, der die Funktion der Flammenüberwachung 14 erfüllt. Als Flammenüberwachung 14 eines Flammenbereichs 16 einer Wasserstoffverbrennung hat sich insbesondere der Einsatz eines Sensors für von der Flamme emittierte UV-(Ultraviolett-) Strahlung als geeignet herausgestellt.
  • Ein Regel- und Steuergerät 8 kann zur Regelung des Heizgerätes 10 eingerichtet sein. Hierfür kann dieses beispielsweise mit der Drehzahlreglung 9, der Fördereinrichtung 6, dem Gasventil 12 und der Flammenüberwachung 14 elektrisch verbunden sein.
  • Fig. 2 zeigt im Detail und schematisch eine Brenneranordnung 1, die mit einem weitestgehend flachen Brenneraustrittselement 4 ausgestattet ist. Verbrennungsgemisch kann in den Brennerhohlraum 21 in Durchströmungsrichtung 15 eintreten, und nach dem Durchdringen des Brenneraustrittselementes 4 einen Flammenbereich 16 ausbilden. Die Brennkammer 3 kann vom Wärmetauscher 19 begrenzt sein, dem Wärmeträger aus einem Rücklauf eines Heizkreises zugeführt und nach Erwärmung in einen Vorlauf des Heizkreises abgeführt wird. Die Verbrennungsprodukte können aus der Brennkammer 3 über eine Abführung Verbrennungsprodukte 22 in Durchströmungsrichtung 15 evakuiert und dem Abgaskanal 18 zugeführt werden.
  • Die Einrichtung zur Flammenteilung 5 weist eine Eintrittsseite 23 auf, die dem Brenneraustrittselement 4 zugewandt ist und an der die Strömungskanäle 20 beginnen, bezogen auf eine Durchströmungsrichtung 25 der Strömungskanäle 20. Die Durchströmungsrichtung 25 der Strömungskanäle 20 kann dabei weitestgehend gleich der Durchströmungsrichtung 15 des Heizgeräts 10 ausgerichtet sein. Die Eintrittsseite 23 der Einrichtung zur Flammenteilung 5 kann dabei derart an die gewölbte Oberfläche des Brenneraustrittselementes 4 angepasst sein, dass die Eintrittsseite 23 an jedem Punkt einen weitestgehend gleichen Abstand zum Brenneraustrittselement 4 aufweist. Zudem umfasst die Einrichtung zur Flammenteilung eine Austrittsseite 24 auf, die gegenüber der Eintrittsseite 23 angeordnet ist,
  • Fig. 3 zeigt beispielhaft eine Darstellung einer Brennkammer 3 eines Heizgeräts 10 mit einer Einrichtung zur Flammenteilung 5. Diese weist sechs Strömungskanäle 20 mit einem rechteckigen Strömungsquerschnitt auf.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Brenneranordnung
    2
    Brennerhaube
    3
    Brennkammer
    4
    Brenneraustrittselement
    5
    Einrichtung zur Flammenteilung
    6
    Fördereinrichtung
    7
    Gemischkanal
    8
    Regel- und Steuergerät
    9
    Drehzahlregelung
    10
    Heizgerät
    11
    Brenngaszufuhr
    12
    Gasventil
    13
    Luftzufuhr
    14
    Flammenüberwachung
    15
    Durchströmungsrichtung Heizgerät
    16
    Flammenbereich
    17
    Abgasanlage
    18
    Abgaskanal
    19
    Wärmetauscher
    20
    Strömungskanal
    21
    Brennerhohlraum
    22
    Abführung Verbrennungsprodukte
    23
    Eintrittsseite
    24
    Austrittsseite
    25
    Durchströmungsrichtung Strömungskanal

Claims (7)

  1. Heizgerät (10), eingerichtet zur Verbrennung eines Verbrennungsgemisches aus einem Brenngas und Verbrennungsluft, das mittels einer Fördereinrichtung (6) durch einen Gemischkanal (7) einer Brenneranordnung (1) zugeführt wird, durch ein Brenneraustrittselement (4) in eine Brennkammer (3) austritt und verbrannt wird, wobei in der Brennkammer (3) eine, in einer Durchströmungsrichtung (15) des Heizgeräts (10) gesehen, stromabwärts des Brenneraustrittselementes (4) angeordnete Einrichtung zur Flammenteilung (5) vorgesehen ist, die derart ausgebildet und angeordnet ist, dass der Strömungsquerschnitt innerhalb der Brennkammer (3) segmentiert ist und Strömungskanäle (20) ausgebildet sind, und wobei die Einrichtung zur Flammenteilung (5) den Strömungsquerschnitt in der Brennkammer (3) in zwei bis acht Strömungskanäle (20) unterteilt.
  2. Heizgerät (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Einrichtung zur Flammenteilung (5) senkrecht zum Brenneraustrittselement (4) ausgerichtet ist und einen sich ausbildenden Flammenbereich (16) am Brenneraustrittselement (4) zumindest teilweise segmentiert.
  3. Heizgerät (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Einrichtung zur Flammenteilung (5) einen Abstand zum Brenneraustrittselement (4) in einem Bereich von 60 mm bis 80 mm aufweist.
  4. Heizgerät (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Einrichtung zur Flammenteilung (5) mittels Klemmen, Einlegen und/ oder Schweißen in der Brennkammer (3) und/ oder an Rohren eines Wärmetauschers in der Brennkammer (3) fixiert ist.
  5. Heizgerät (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Heizgerät (10) eine Venturieinrichtung umfasst und einen pneumatischen Gas-Luftverbund bildet.
  6. Heizgerät (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Heizgerät (10) zur Verbrennung eines Brenngases enthaltend mindestens 80 % Wasserstoff eingerichtet ist.
  7. Verwendung einer in der Brennkammer (3) eines Heizgerätes (10) angeordneten Einrichtung zur Flammenteilung (5), die den Strömungsquerschnitt innerhalb der Brennkammer (3) segmentiert und so in Durchströmungsrichtung (15) ausgerichtete Strömungskanäle (20) ausbildet, zur Vermeidung von Verbrennungsgeräuschen des Heizgeräts (10).
EP25203614.0A 2024-10-09 2025-09-22 Heizgerät und verwendung einer einrichtung zur flammenteilung Pending EP4726260A1 (de)

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