Atmosphärischer Gasbrenner

Abstract

 Die Erfindung betrifft einen atmosphärischer Gasbrenner, der aus einer mit Gasaustrittsöffnungen (2) versehenen Brennfläche (1) besteht, der gaszufuhrseitig, im Bereich der Gasaustrittsöffnungen (2) mindestens ein wasserführender Kühlkanal (3) zugeordnet ist, wobei gaszufuhrseitig an der Brennfläche (1) eine Gas-Luft-Mischstrecke (5) angeordnet ist, die wannenartig ausgebildet ist und im wesentlichen drei Bereiche aufweist, nämlich erstens einen mehrere Eintrittsöffnungen (13) aufweisenden Gas-Luft-Eintrittsbereich (14), zweitens sich daran anschließende rohrförmige Gas-Luft-Mischbereiche (15) und drittens eine Kammer (16), die der Brennfläche (1) gaszufuhrseitig vorgeschaltet ist, wobei im Gas-Luft-Eintrittsbereich (14) ein Gasverteiler (17) angeordnet ist. Nach der Erfindung besteht die Gas-Luft-Mischstrecke (5) aus Kunststoff und die Brennfläche (1) und der mindestens eine Kühlkanal (3) bilden einen stofflichen Verbundkörper (4), der aus gut wärmeleitendem Material besteht.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen atmosphärischen Gasbrenner nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Nach der DE 197 47 481 C1 ist ein Gasbrenner mit einem Brennerkörper und einem Basisteil (Gas-Luft-Mischstrecke) bekannt, die für Wartungsarbeiten einfach mittels eines Schnellspann-Verschlusses voneinander lösbar ausgebildet sind. Da am Brennerkörper aufgrund der Verbrennung des Gas-Luft-Gemisches hohe Temperaturen herrschen, ist das Basisteil als Gussteil ausgebildet.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Brenner der eingangs genannten Art die Herstellungs- und Materialkosten zu senken.

[0004] Diese Aufgabe ist nach der Erfindung mit einem atmosphärischen Gasbrenner der eingangs genannten Art durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.

[0005] Erfindungsgemäß ist also vorgesehen, gaszufuhrseitig an der Brennfläche eine aus Kunststoff bestehende Gas-Luft-Gemischstrecke anzuordnen und die Brennfläche im Direktverbund mit dem mindestens einen Kühlkanal auszubilden, d.h. die Brennfläche und der Kühlkanal sollen unmittelbar, also ohne (wie bisher) jegliche Wärmebrücken, in Wärmekontakt stehen. Auf diese Weise ist es möglich, hinreichend große Wärmemengen von der Brennfläche ans Kühlwasser abzuführen, so dass die Gas-Luft-Mischstrecke aus preiswertem und leicht zu verarbeitenden Kunststoff gebildet sein kann.

[0006] Nach der DE 195 45 844 A1 ist zwar schon ein einstückig im Strangpressverfahren hergestellter Brenner mit integrierten Kühlkanälen bekannt. Dieser Konstruktion liegt aber die Aufgabe zugrunde, einem möglichst einfach aufgebauten und leicht zu fertigenden Gasbrenner mit erhöhter Temperaturbeständigkeit der Brennerfläche zu schaffen. Eine separate Fertigung der Gas-Luft-Mischstrecke (noch dazu aus Kunststoff) ist bei dieser Konstruktion nicht nahegelegt, da sonst die angestrebte möglichst einfache Fertigung gerade nicht mehr möglich wäre, zumal bei diesem Brenner die Mischkammer mit einem flachen, sich in die Breite erstreckenden Venturikanal mit rechteckförmigen Einlaßquerschnitt versehen ist, der sich besonders einfach durch Strangpressen herstellen läßt.

[0007] Der stofflicher Verbund aus Brennfläche und Kühlkanal bzw. Kanälen läßt sich, wie erwähnt, fertigungstechnisch am besten durch Strangpressen herstellen. Aber auch Gießen führt zum gewünschten stofflichen Verbund.

[0008] Es ist weiterhin vorteilhaft vorgesehen, dass der Verbundkörper aus Aluminium gebildet ist. Dieses Material hat nicht nur gute Wärmeübertragungseigenschaften, sondern ist auch gut geeignet für die vorbeschriebenen Herstellungsverfahren.

[0009] Bezüglich der Brennfläche ist vorteilhaft vorgesehen, dass die Gasaustrittsöffnungen in Form von in den Verbundkörper wahlweise gefräster oder gesägter Schlitze ausgebildet sind. Auf diese Weise lassen sich in den im Gieß- oder Strangpressverfahren hergestellten Verbundkörper kostengünstig die Gasaustrittsöffnungen einbringen.

[0010] Je nach Herstellungsart des Verbundkörpers, also Gießen oder Strangpressen, ergibt sich mindestens ein offener Querschnitt. Um diesen zu verschließen, ist beispielsweise vorgesehen, auf gießtechnischem Herstellungsweg ein zueinander passendes Paar Verbundkörper mit jeweils nur einem offenen Querschnitt herzustellen, der durch Zusammenfügen des Paares verschlossen wird. Fertigungstechnisch günstiger und deshalb vorteilhaft ist alternativ vorgesehen, dass der mindestens eine offene Querschnitt des Verbundkörpers mit einem Deckel verschlossen wird.

[0011] Um dem mindestens einen an der Brennfläche angeordneten Kühlkanal auf einfache Weise Kühlwasser zuführen zu können, ist ferner vorteilhaft vorgesehen, dass an dem mindestens einen Deckel Vor- und Rücklaufanschlüsse angeordnet sind.

[0012] Der erfindungsgemäße atmosphärische Gasbrenner und seine vorteilhaften Weiterbildungen werden nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

[0013] Es zeigt

Fig. 1

perspektivisch die Brennfläche mit mehreren Kühlkanälen im Verbund;

Fig. 2

als Diagramm das prinzipielle Verhältnis zwischen Fließgeräusch und Austrittsquerschnitt;

Fig. 3

als Diagramm das prinzipielle Verhältnis zwischen Austrittsquerschnitt und Rückschlaggefahr;

Fig. 4

perspektivisch die Außenansicht eines Verschlußdeckels;

Fig. 5

perspektivisch die Innenansicht eines Verschlußdeckels;

Fig. 6

im Schnitt die Brennfläche mit einer Gas-Luft-Mischstrecke aus Kunststoff;

Fig. 7

in Seitenansicht die Gas-Luft-Mischstrecke und

Fig. 8

in Vorderansicht die Gas-Luft-Mischstrecke für einen Gasverteiler mit acht Gasdüsen.

[0014] In Fig. 1 ist ein atmosphärischer Gasbrenner dargestellt, der aus einer mit Gasaustrittsöffnungen 2 versehenen Brennfläche 1 besteht, der gaszufuhrseitig, im Bereich der Gasaustrittsöffnungen 2 insgesamt sechs wasserführende Kühlkanäle 3 zugeordnet sind.

[0015] Vor der Brennfläche 1 befindet sich gaszufuhrseitig eine Gas-Luft-Mischstrecke 5 (siehe Fig. 6), die dazu dient, das aus einer Gasleitung kommende Gas mit der benötigten Menge Luft zu vermischen. Diese wannenartig ausgebildete Gas-Luft-Mischstrecke 5 ist in den Fig. 6 bis 8 aus verschiedenen Ansichten dargestellt. Im wesentlichen weist sie drei Bereiche auf, nämlich erstens einen acht Eintrittsöffnungen 13 aufweisenden Gas-Luft-Eintrittsbereich 14, zweitens sich daran anschliessende rohrförmige Gas-Luft-Mischbereiche 15 und drittens eine Kammer 16, die der Brennfläche 1 gaszufuhrseitig vorgeschaltet ist, wobei im Gas-Luft-Eintrittsbereich 14 ein Gasverteiler 17 mit acht Düsen 18 angeordnet ist.

[0016] Wesentlich für diesen Brenner ist nun, dass die Gas-Luft-Gemischstrecke 5 aus Kunststoff gebildet ist und dass die Brennfläche 1 und die sechs Kühlkanäle 3 einen stofflichen Verbundkörper 4 bilden, der aus gut wärmeleitendem Material besteht.

[0017] Der in Fig. 1 dargestellte Verbundkörper 4 ist als Strangpresskörper ausgebildet. Er besteht aus sich in Strangpressrichtung erstreckenden, im Querschnitt tropfenförmigen und innengerippten Kühlkanälen 3, an deren schmalen Enden die einzelnen Segmente der Brennfläche 1 mit ihren Gasaustrittsöffnungen 2 angeordnet sind. Der Übergangsbereich 11 zwischen der Brennfläche 1 und den Kühlkanälen 3 sorgt für eine effektive Wärmeübertragung.

[0018] Für eine gute Wärmeübertragung ist darüber hinaus vorteilhaft vorgesehen, dass der Verbundkörper 4 aus Aluminium besteht.

[0019] Die Gasaustrittsöffnungen 2 sind in Form von in den Verbundkörper 4 wahlweise gefräster oder gesägter Schlitze 8 ausgebildet.

[0020] Bei dieser Verbundkörperkonstruktion ist es aufgrund ihrer guten Wärmeleiteigenschaften möglich, trotz großer Gasaustrittsöffnungen 2 einen Flammrückschlag auszuschließen. Die Diagramme gemäß Fig. 2 und 3 verdeutlichen die prinzipiellen Zusammenhänge:
Fig. 2 zeigt, dass die häufig störenden Fließgeräusche mit grösser werdendem Austrittsquerschnitt abnehmen. Demgegenüber steigt aber die Gefahr des Flammrückschlags mit zunehmendem Austrittsquerschnitt (siehe Fig. 3). Je niedriger aber die Temperatur an der Brennfläche 1 ist, desto geringer ist die Rückschlaggefahr. Optimal ist also eine Konstellation, bei der große Austrittsquerschnitte zur Vermeidung von Fließgeräuschen vorgesehen sind und die Flamme bzw. das Gas-Luft-Gemisch bei Durchtritt durch die Brennfläche 1 durch eine effektive Kühlung so weit abgekühlt wird, dass ein Flammrückschlag ausgeschlossen werden kann.

[0021] Die sich beim Strangpressen bzw. beim Gießen ergebenden offenen Querschnitte am Verbundkörper 4 werden mit einem Deckel 7 verschlossen. Ein solcher, im Gußverfahren hergestellter Dekkel 7 ist in den Fig. 4 und 5 in Außen- und Innenansicht dargestellt. Er wird mittels eines speziellen Alulötverfahrens am Verbundkörper 1 befestigt. Um das Kühlwasser auf einfache Weise den Kühlkanälen 3 zuzuführen, sind vorteilhaft am Deckel 7 Vor- und Rücklaufanschlüsse 9 angeordnet, an die sich entsprechende, nicht dargestellte Anschlußrohre anschließen.

[0022] Schließlich besteht eine vorteilhafte Weiterbildung darin, dass die Gas-Luft-Mischstrecke 5 per Schnappverschluss 12 am Verbundkörper 4 befestigt ist, wobei ein Dichtungsmittel einen Gasaustritt im Übergangsbereich von der Gas-Luft-Mischstrecke 5 zum Verbundkörper 4 ausschließt.

Ansprüche

1. Atmosphärischer Gasbrenner, bestehend aus einer mit Gasaustrittsöffnungen (2) versehenen Brennfläche (1), der gaszufuhrseitig im Bereich der Gasaustrittsöffnungen (2) mindestens ein wasserführender Kühlkanal (3) zugeordnet ist, wobei gaszufuhrseitig an der Brennfläche (1) eine Gas-Luft-Mischstrecke (5) angeordnet ist, die wannenartig ausgebildet ist und im wesentlichen drei Bereiche aufweist, nämlich erstens einen mehrere Eintrittsöffnungen (13) aufweisenden Gas-Luft-Eintrittsbereich (14), zweitens sich daran anschließende rohrförmige Gas-Luft-Mischbereiche (15) und drittens eine Kammer (16), die der Brennfläche (1) gaszufuhrseitig vorgeschaltet ist, wobei im Gas-Luft-Eintrittsbereich (14) ein Gasverteiler (17) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Gas-Luft-Mischstrecke (5) aus Kunststoff besteht und dass die Brennfläche (1) und der mindestens eine Kühlkanal (3) einen stofflichen Verbundkörper (4) bilden, der aus gut wärmeleitendem Material besteht.

2. Atmosphärischer Gasbrenner nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Verbundkörper (4) wahlweise als Strangpress- oder als Gußkörper ausgebildet ist.

3. Atmosphärischer Gasbrenner nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Verbundkörper (4) aus Aluminium besteht.

4. Atmosphärischer Gasbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Gasaustrittsöffnungen (2) in Form von in den Verbundkörper (4) wahlweise gefräster oder gesägter Schlitze (8) ausgebildet sind.

5. Atmosphärischer Gasbrenner nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass der mindestens eine offene Querschnitt des Verbundkörpers (4) mit einem Deckel (7) verschlossen ist.

6. Atmosphärischer Gasbrenner nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Deckel (7) stoffschlüssig mit dem Verbundkörper (4) verbunden ist.

7. Atmosphärischer Gasbrenner nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass am Deckel (7) Vor- und Rücklaufanschlüsse (9) angeordnet sind.

8. Atmosphärischer Gasbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Gas-Luft-Mischstrecke (5) per Schnappverschluss (12) am Verbundkörper (4) befestigt ist.

Zeichnung