Vormischender Gasbrenner

Abstract

 Die Erfindung betrifft einen vormischenden Gasbrenner mit einem zylindrischen Brennelement, das aus mindestens zwei konzentrisch zueinander angeordneten, mit Durchströmöffnungen (3) für das Gas-/Luft-Gemisch versehenen Zylindern (1, 2) besteht, die an einem gemeinsamen, eine Einströmöffnung für das Gas-/Luft-Gemisch aufweisenden Stirnelement fest gelagert sind. Ein innerer Zylinder (1) dient als Verteilzylinder und ein äußerer Zylinder (2) als Brenneroberfläche.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem vormischenden Gasbrenner die Verbrennungsqualität und die Robustheit, insbesondere im Hinblick auf die Materialbelastung an der Brenneroberfläche, zu optimieren.
Erfindungsgemäß ist daher vorgesehen, dass zwischen zwei Zylindern (1, 2) ein für das Gas-/Luft-Gemisch durchlässiger, temperaturbeständiger Füllstoff (4) eingebracht ist. Damit wird eine möglichst diffuse, fein verteilte Strömung des Gas-/Luft-Gemisches vor dem Erreichen der Brenneroberfläche erzeugt und eine gleichmäßige Temperaturverteilung an der Brenneroberfläche erreicht.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen vormischenden Gasbrenner mit einem zylindrischen Brennelement nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Ein Gasbrenner dieser Art ist in der DE 38 31 624 A1 dargestellt und beschrieben. Bei einem solchen Gasbrenner ist das zylindrische Brennelement sehr hohen Temperaturen ausgesetzt, da sich die Flammen dicht an der Oberfläche befinden. Innerhalb dieses äußeren Zylinders, welcher als Brenneroberfläche dient und daher eine sehr feine Perforation aufweist, sind zur gleichmäßigen Verteilung des Gas-/Luft-Gemisches an der Oberfläche und zur akustischen Entkopplung von Brennraum und Gemischraum weitere Zylinder angeordnet. Diese dienen als Drossel- und Verteilzylinder, liegen konzentrisch zum äußeren Zylinder, besitzen meistens etwas größere Durchströmöffnungen für das Gas-/Luft-Gemisch als der äußere Zylinder und sind gemeinsam mit diesem am einströmseitigen Stirnelement befestigt.
Wegen der hohen Temperaturen ist es bei den bekannten Gasbrenner-Ausführungen möglich, dass das insbesondere metallische Material des äußeren Zylinders durch Grenzspannungen zu hoch belastet wird und dass dadurch eventuell lokale Schäden auftreten. Begründet ist dies mit dem Aufbau des zylindrischen Brennelementes, denn die jeweiligen Bereiche über den punktuellen Durchströmöffnungen für das Gas-/Luft-Gemisch im inneren Zylinder bilden sich auf dem äußeren Zylinder als kühle Flecken ab, weil hier das Gas-/Luft-Gemisch direkt auf die Innenwand des äußeren Zylinders trifft. Die intensive, punktuelle Kühlung sowie die dadurch ungleichmäßige Temperaturverteilung führen daher zu Wärmespannungen. Möglich sind auch negative Auswirkungen auf das Flammenbild, nämlich dass strömungsbedingt ebenfalls eine etwas ungleichmäßige Flammenform am Umfang des Brennelementes entsteht.
Weiterhin offenbart die DE 42 29 070 A1 einen Gasbrenner mit einer unten perforierten und oben offenen Kammer, welche mit kugelförmigen Elementen gefüllt ist. Durch deren Lücken fließt das Gas-/Luft-Gemisch hindurch und verbrennt oberhalb der Kugelschüttung oder in den Zwischenräumen. Eine Brenneroberfläche, wie bei einem gattungsgemäßen vormischenden Gasbrenner, ist dabei allerdings nicht vorhanden.

[0002] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem vormischenden Gasbrenner die Verbrennungsqualität und die Robustheit, besonders im Hinblick auf die Materialbelastung an der Brenneroberfläche, zu optimieren.

[0003] Erfindungsgemäß wurde dies mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Der vormischende Gasbrenner ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei Zylindern ein für das Gas-/Luft-Gemisch durchlässiger, temperaturbeständiger Füllstoff eingebracht ist. Dabei befindet sich der Füllstoff zwischen zwei Zylindern unterhalb des äußeren, als Brenneroberfläche dienenden Zylinders, und insbesondere im Zwischenraum zum nächstgelegenen inneren Zylinder als Verteilzylinder.
Der Füllstoff besteht aus stückigen Füllkörpern, Granulat oder Spänen, vorzugsweise aus metallischen oder keramischen Werkstoffen. Die stückigen Füllkörper, das Granulat oder die Späne besitzen jeweils mindestens etwas größere Abmessungen als eine einzelne Durchströmöffnung für das Gas-/Luft-Gemisch im inneren, als Verteilzylinder dienenden Zylinder. Alternativ oder in Kombination damit kann der Füllstoff auch aus einem feinmaschigen Gewebe bestehen, welches in mindestens einer Lage um den inneren Zylinder als Verteilzylinder gewickelt ist. Diese Struktur wird besonders bei mehreren Lagen und feinen Maschen sehr unregelmäßig und feingliedrig. Vorteilhaft ist es, wenn der Füllstoff, mindestens im Zwischenraum unterhalb des äußeren, als Brenneroberfläche dienenden Zylinders eingebracht ist.
Mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen werden bei vormischenden Gasbrennern mit einem zylindrischen Brennelement sowohl die Verbrennungsqualität und als auch die Robustheit verbessert. Insbesondere die Materialbelastung an der Brenneroberfläche vermindert sich, weil erfindungsgemäß eine sehr gleichmäßige Temperaturverteilung an der Brenneroberfläche entsteht. Durch den zwischen zwei Zylindern eingebrachten Füllstoff, besonders wenn er sich unterhalb der Brenneroberfläche befindet, wird eine möglichst diffuse, fein verteilte Strömung des Gas-/Luft-Gemisches am Außenmantel des Brennelementes erzeugt. Das bisher problematische direkte Durchströmen von innen nach außen, das Aufprallen auf die Innenwand des äußeren Zylinders und die dadurch verursachte punktuelle Kühlung der Brenneroberfläche mit den daraus resultierenden Wärmespannungen, treten nicht mehr auf. Außerdem lässt sich der Füllstoff in den beschriebenen Variationen sehr einfach bei der Herstellung eines zylindrischen Brennelementes einbringen. Generell ist die Gemischverteilung beim Einsatz eines Füllstoffes zwischen zwei Zylindern so gleichmäßig, dass in der Regel auf weitere Zylinder zur Gemischverteilung oder Drosselung verzichtet werden kann.

[0004] Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar und zeigt in einer einzigen Figur einen Querschnitt durch das zylindrische Brennelement eines vormischenden Gasbrenners.

[0005] Das zylindrische Brennelement besteht aus zwei konzentrisch zueinander angeordneten Zylindern 1, 2, welche mit Durchströmöffnungen 3 für das Gas-/Luft-Gemisch versehenen sind. Dabei dient der innere Zylinder 1 als Verteilzylinder und der äußere Zylinder 2 als Brenneroberfläche. Zwischen den beiden Zylindern 1, 2 befindet sich ein für das Gas-/Luft-Gemisch durchlässiger, temperaturbeständiger Füllstoff 4, mit dem eine möglichst diffuse, fein verteilte Strömung des Gas-/Luft-Gemisches vor dem Erreichen der Brenneroberfläche erzeugt wird.

Ansprüche

1. Vormischender Gasbrenner mit einem zylindrischen Brennelement, das aus mindestens zwei konzentrisch zueinander angeordneten, mit Durchströmöffnungen für das Gas-/Luft-Gemisch versehenen Zylindern (1, 2) besteht, die an einem gemeinsamen, eine Einströmöffnung für das Gas-/Luft-Gemisch aufweisenden Stirnelement fest gelagert sind, wobei ein innerer Zylinder (1) als Verteilzylinder und ein äußerer Zylinder (2) als Brenneroberfläche dient,
dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei Zylindern (1, 2) ein für das Gas-/Luft-Gemisch durchlässiger, temperaturbeständiger Füllstoff (4) eingebracht ist.

2. Gasbrenner nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff (4) zwischen zwei Zylindern (1, 2) unterhalb des äußeren Zylinders (2) als Brenneroberfläche, und insbesondere im Zwischenraum zum nächstgelegenen inneren Zylinder (1) als Verteilzylinder, angebracht ist.

3. Gasbrenner nach den Ansprüchen 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff (4) aus stückigen Füllkörpern, Granulat oder Spänen besteht, wobei diese jeweils mindestens etwas größere Abmessungen als eine Durchströmöffnung (3) für das Gas-/Luft-Gemisch im inneren Zylinder (1) als Verteilzylinder besitzen.

4. Gasbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff (4) aus einem feinmaschigen Gewebe besteht, welches in mindestens einer Lage um den inneren Zylinder (1) als Verteilzylinder gewickelt ist.

5. Gasbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass mit dem zwischen zwei Zylindern (1, 2) eingebrachten Füllstoff (4), mindestens unterhalb des äußeren Zylinders (2) als Brenneroberfläche, eine möglichst diffuse Strömung des Gas-/Luft-Gemisches erzeugt wird.

Zeichnung