(19)
(11) EP 4 194 748 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
14.06.2023  Patentblatt  2023/24

(21) Anmeldenummer: 21213804.4

(22) Anmeldetag:  10.12.2021
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
F23C 3/00(2006.01)
F23D 14/12(2006.01)
F23D 14/04(2006.01)
F24H 3/00(2022.01)
(52) Gemeinsame Patentklassifikation (CPC) :
F23D 14/04; F23D 14/12; F23C 3/002; F23C 2900/9901; F23C 2202/30; F23C 2202/50; F24D 5/08; F24H 3/006
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
BA ME
Benannte Validierungsstaaten:
KH MA MD TN

(71) Anmelder: Schwank GmbH
50735 Köln (DE)

(72) Erfinder:
  • KREIS, Edgar
    63579 Freigericht (DE)
  • GENZEL, Alexander
    53179 Bonn (DE)
  • STOHLER, Torsten
    40822 Mettmann (DE)
  • RENNER, Thomas
    50389 Wesseling (DE)

(74) Vertreter: Patentanwälte Dörner & Kötter PartG mbB 
Körnerstrasse 27
58095 Hagen
58095 Hagen (DE)

 
Bemerkungen:
Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ.
 


(54) DUNKELSTRAHLER


(57) Die Erfindung betrifft einen Dunkelstrahler, mit einem ersten Brenner, einem Gebläse (2) und einem Strahlrohr (3), wobei der erste Brenner mit einer Brenngaszuführung verbunden ist, wobei das Gebläse (2) dazu eingerichtet ist, dem ersten Brenner Verbrennungsluft zuzuführen, wobei der erste Brenner eingerichtet ist, eine Flamme in das Strahlrohr (3) abzugeben. Die Brenngaszuführung ist mit einer Wasserstoffquelle als Brenngasquelle verbunden und ist in Flammrichtung beabstandet zu dem als Primärbrenner (1) dienenden ersten Brenner in dem Strahlrohr (3) ein Sekundärbrenner (4) nachgeschaltet, dessen Brenngaszuführung mit einer Wasserstoffquelle als Brenngasquelle verbunden ist, wobei dem Sekundärbrenner (4) der Abgasstrom des vorgeschalteten Primärbrenners (1) als Verbrennungsluft zugeführt wird.




Beschreibung


[0001] Die Erfindung betrifft einen Dunkelstrahler, mit einem ersten Brenner, einem Gebläse und einem Strahlrohr, wobei der erste Brenner mit einer Brenngaszuführung verbunden ist, wobei das erste Gebläse dazu eingerichtet ist, dem Brenner Verbrennungsluft zuzuführen, wobei der Brenner eingerichtet ist, eine Flamme in das Strahlrohr abzugeben.

[0002] Im gewerblichen und industriellen Bereich werden zur Beheizung von Produktions- und Lagerstätten häufig Dunkelstrahler eingesetzt. Dunkelstrahler weisen als Strahlungselemente ein oder mehrere Strahlungsrohre auf, welchen mindestens ein Brenner zugeordnet ist. Durch Verbrennung eines Gemisches aus Brenngas und Luft innerhalb des Brenners wird eine Flamme erzeugt, welche mithilfe eines Gebläses über die gesamte Länge des Strahlungsrohres verteilt werden kann. Als Brenngas dient Erdgas oder Flüssiggas, das in einer Mischkammer in einem vorgegebenen Verhältnis gemischt wird, wonach es in die Brennkammer über eine Düse eingeleitet und gezündet wird. Als Rückschlagsperre wird das Brennstoff-Luftgemisch durch ein Gitter oder ein Geflecht geführt, das zugleich die Aufgabe hat, die Flamme zu halten. Die Strahlrohre sind regelmäßig durchgängig im Nachgang an den Brenner linear oder U-förmig angeschlossen und sollen die durch die Flamme erzeugte Wärme gleichmäßig über den gesamten Rohrverlauf abstrahlen. Das Strahlungsrohr wird durch die Flamme gleichmäßig erhitzt und generiert eine Wärmestrahlung, die auf einen zu erwärmenden Bereich abgestrahlt wird. Zur Erhöhung des Wirkungsgrades kommen hierbei häufig Reflektoren zum Einsatz. Die durch die Verbrennung entstehenden Abgase werden mithilfe des Gebläses aus dem Strahlungsrohr entfernt, beispielsweise über Abgasrohre an die Außenluft abgeführt.

[0003] Um die bei der Verbrennung des Brennstoffs entstehende Schadstoffe zu minimieren, ist es ein stetiges Bestreben, ein optimales stöchiometrisches Verhältnis zwischen Brenngas und Luft zu erreichen, um eine möglichst vollständige Verbrennung zu erzielen, bei der die Schadstoffemission minimiert ist. Hierzu ist beispielsweise in der DE 10 2014 019 765 A1 vorgeschlagen, Gebläse und Gasventil mittels einer Regeleinrichtung zu steuern, um eine vollständige Verbrennung des Gemisches aus Brenngas und Luft sicherzustellen. In der EP 2 708 814 A1 wird weiter vorgeschlagen, den Brenner mit einem Mischer und mindestens einem Sekundärluftkanal auszustatten, wobei der Brenner dazu eingerichtet ist, dass ein Teil der von dem Gebläse zugeführten Luft dem Mischer und ein anderer Teil der Luft einem Sekundärluftkanal zugeführt wird, um einen Teil der zugeführten Verbrennungsluft der Flamme ohne Brennstoff zuzuführen. In der DE 10 2014 019 766 A1 ist weiter vorgeschlagen, über einen Sensor das aktuelle Mischungsverhältnis und/oder die Art des Gases insbesondere in Bezug auf die Beimischung anderer Gasarten zu erfassen und dem Brenner Gas und/oder Luft in Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis zwischen gemessenem und dem notwendigen Mischungsverhältnis zuzuführen, bis das notwendige Mischungsverhältnis hergestellt ist.

[0004] Die vorstehenden Lösungen haben sich in der Praxis bewährt, wodurch Dunkelstrahler heute einen verhältnismäßig geringen Schadstoffausstoß bei gleichzeitig hohem Wirkungsgrad aufweisen. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Dunkelstrahler bereitzustellen, dessen Schadstoffausstoß bei zumindest gleichem Wirkungsgrad weiter vermindert ist. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.

[0005] Mit der Erfindung ist ein Dunkelstrahler bereitgestellt, der einen im Vergleich zum Stand der Technik zumindest gleichbleibenden Wirkungsgrad aufweist und bei dem der Schadstoffausstoß vermindert ist. Dadurch, dass die Brenngaszuführung mit einer Wasserstoffquelle als Brenngasquelle verbunden ist und dass in Flammrichtung beabstandet zu dem als Primärbrenner dienenden ersten Brenner in dem Strahlrohr ein Sekundärbrenner nachgeschaltet ist, dessen Brenngaszuführung mit einer Wasserstoffquelle als Brenngasquelle verbunden ist, wobei dem Sekundärbrenner der Abgasstrom des vorgeschalteten Primärbrenners als Verbrennungsluft zugeführt wird, sind in dem Abgas theoretisch keine kohlenstoffhaltigen Schadstoffe wie Kohlenstoffmonoxid, Kohlenstoffdioxid oder Kohlenwasserstoffe enthalten, da Wasserstoff keinen Kohlenstoff enthält. Durch den dem Primärbrenner nachgeschalteten Sekundärbrenner ist eine Nachbehandlung des Abgases des Primärbrenners erzielt, wodurch eine Emission von Stickoxiden weitgehend minimiert ist. Es hat sich gezeigt, dass aufgrund der hohen Reaktionsfreudigkeit des Wasserstoffs der verbleibende Sauerstoffgehalt in dem Abgas des Primärbrenners ohne Weiteres für die Verbrennung des Wasserstoffs des Sekundärbrenners ausreichend ist. Zudem ist der Verbrennungsprozess in dem Sekundärbrenner durch die Temperatur des Abgasstroms des Primärbrenners begünstigt.

[0006] In Weiterbildung der Erfindung ist das Gebläse mit einem Ejektor verbunden, dessen Sauganaschluss mit der Wasserstoffzuführung verbunden ist, wobei die durch das Gebläse angesaugte Verbrennungsluft als Treibmedium dient, sodass dem Brenner durch das Gebläse ein Wasserstoff-Verbrennungsluft-Gemisch zugeführt wird. Hierdurch ist die Zuführung eines Wasserstoff-Verbrennungsluft-Gemischs im definierten Mischungsverhältnis ermöglicht, wodurch eine Einstellung der Flammtemperatur erzielt ist. Durch die Einstellung einer hohen Luftzahl, also mit einem hohen Luftüberschuss kann eine Senkung der Flammtemperatur erzielt werden. Aufgrund der hohen Reaktionsfreudigkeit von Wasserstoff ist eine hohe Luftzahl von 2,5 bis 3 möglich. So kann die Flammtemperatur auf diese Weise unterhalb der Grenztemperaturen der Stickoxidbildung sowie auch der Materialien des Strahlrohrs gebracht werden.

[0007] In Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen dem Primärbrenner und dem Sekundärbrenner ein Ausgleichselement in Form eines Kompensators zum Ausgleich von thermisch bedingten Längenveränderungen innerhalb des Strahlrohres zwischengeschaltet. Dieser Kompensator, der vorzugsweise als Axial-Kompensator ausgebildet ist, nimmt die Bewegung des Strahlrohrs längs der Achse auf, wodurch Beschädigungen des Strahlrohres vermieden sind.

[0008] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Primärbrenner und/oder der Sekundärbrenner eine Gasdüse, wobei das Gebläse zur Umspülung der Gasdüse mit Verbrennungsluft eingerichtet ist und wobei keine Brenngas-Mischkammer zur Vormischung von Brenngas und Verbrennungsluft angeordnet ist und die Gasdüse ausschließlich mit Brenngas gespeist ist. Hierdurch ist ein einfacher und kostengünstiger Aufbau des Brenners erzielt. Überraschend hat sich gezeigt, dass aufgrund der hohen Reaktionsfreudigkeit von Wasserstoff eine vollständige Verbrennung des Wasserstoffs ohne Vormischung mit Verbrennungsluft erzielt wird. Dabei ergibt sich bis zur erforderlichen Vermischung des Wasserstoffs mit der das Gebläse umspülenden Verbrennungsluft ein großer Flammenabstand zur Gasdüse, wodurch keine thermische Beeinträchtigung der Gasdüse erfolgt. Zudem hat sich gezeigt, dass auch die Gefahr eines Flammrückschlages nicht gegeben ist, weshalb der im Stand der Technik erforderliche Flammhalter in Form einer gelochten Platte oder eines Drahtgeflechts nicht erforderlich ist.

[0009] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Primärbrenner eine Gasdüse, die ein in dem Strahlrohr angeordnetes Mischrohr mit Wasserstoff speist, wobei das Mischrohr durch das Gebläse mit Verbrennungsluft umspült wird, wobei die Gasdüse mit dem Mischrohr einen Ejektor ausbildet, wobei das Treibmedium des Ejektors durch die Gasdüse eingebrachter Wasserstoff und das in das Mischrohr angesaugte Medium in dem Strahlrohr befindliche Verbrennungsluft ist und wobei in Flammrichtung beabstandet zu dem Mischrohr eine Zündvorrichtung zur Zündung des Wasserstoff-Verbrennungsluft-Gemischs nachgeschaltet ist. Hierdurch ist gleichsam die Zuführung eines Wasserstoff-Verbrennungsluft-Gemischs in einem definierten Verhältnis ermöglicht. Dadurch, dass die Mischung des Wasserstoffs mit der Verbrennungsluft außerhalb des Gebläses erst in dem Mischrohr erfolgt, sind die Anforderung an den Gebläsewerkstoff vermindert, da hier nicht die Gefahr eines Flammrückschlages in das Gebläse möglich ist. Bevorzugt ist in dem Mischrohr an seinem in Flammrichtung gerichteten Ende eine Rückschlagsperre angeordnet. Hierdurch ist ein Flammrückschlag in das Mischrohr verhindert.

[0010] In Weiterbildung der Erfindung ist dem Primärbrenner im Flammrichtung vorgeschaltet eine Verbrennungsluft-Mischkammer angeordnet, die mit einer Luftquelle und einer mit dem Strahlroh verbundenen Abgasabführleitung verbunden ist. Durch die Zuführung von Abgasen zur Verbrennungsluft ist eine Sauerstoffminderung erzielt, wodurch eine Senkung der Flammtemperatur ermöglicht ist. Darüber hinaus ist durch die Rezirkulation des Abgases eine Minderung der Stickoxidemission bewirkt.

[0011] In Ausgestaltung der Erfindung ist das Gebläse dem Primärbrenner im Flammrichtung vorgeschaltet angeordnet und die Verbrennungsluft-Mischkammer innerhalb des Gebläses angeordnet ist. Hierdurch ist eine gute Vermischung von Verbrennungsluft und Abgas innerhalb des Gebläses erzielt.

[0012] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Verbindung zwischen der Abgasabführleitung und der Verbrennungsluft-Mischkammer eine Abzweigeinrichtung, durch welche das Verhältnis des abgezweigten und zur Verbrennungsluft-Mischkammer geleiteten Abgasvolumenstroms zum gesamten Abgasvolumenstrom bestimmt ist. Hierdurch ist eine Einstellung des Sauerstoffgehalts des Verbrennungsluft-Abgas-Gemischs ermöglicht. Bevorzugt umfasst die Abzweigeinrichtung eine Verstelleinrichtung, durch welche das Verhältnis des abgezweigten Abgasvolumenstroms zum Verbrennungsluftvolumenstrom einstellbar ist.

[0013] Andere Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen angegeben. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend im Einzelnen beschreiben. Es zeigen:
Figur 1
die schematische Darstellung eines Dunkelstrahlers;
Figur 2
die schematische Darstellung eines Dunkelstrahlers in einer zweiten Ausführungsform und
Figur 3
die schematische Darstellung eines Dunkelstrahlers in einer dritten Ausführungsform.


[0014] Der als Ausführungsbeispiel gewählte Dunkelstrahler gemäß Figur 1 umfasst einen Primärbrenner 1, der mit einem Gebläse 2 verbunden ist und an den sich ein Strahlrohr 3 anschließt. Das Strahlrohr 3 ist in Figur 1 lediglich angedeutet; das Strahlrohr 3 kann sich durchaus über einige Meter Länge erstrecken und aus mehreren Strahlrohrelementen gebildet sein. Im Ausführungsbeispiel ist das Strahlrohr 3 als hochhitzebeständiges Edelstahlrohr ausgebildet. Alternativ können auch Sonderstähle mit einer thermisch aufgebrachten Aluminiumoxidschicht zum Einsatz kommen. Das Strahlrohr 3 ist im Ausführungsbeispiel von einem - nicht dargestellten - Reflektor eingefasst, der im Ausführungsbeispiel aus oberflächenstrukturiertem Aluminiumblech ausgebildet ist und der auf beiden Seiten Schottbleche zur Reduktion konvektiver Verluste aufweist.

[0015] Der Primärbrenner 1 umfasst eine als Gasluftgemischdüse dienende Gasdüse 11, die im Ausführungsbeispiel mit einer Rückschlagsperre versehen ist und die einer Wasserstoffzuführung 12 verbunden ist. Beabstandet zu der Gasdüse 11 ist in dem Primärbrenner 1 eine Zündelektrode 13 angeordnet. Das Gebläse 2 ist saugseitig mit einer Verbrennungsluftzuführung 21 verbunden und derart an den Primärbrenner 1 angestellt, dass es die Gasdüse 11 mit Verbrennungsluft umspült. Das durch die Gasdüse 11 austretende Wasserstoffgas wird nach Vermischung mit der durch das Gebläse 2 zugeführten Verbrennungsluft durch die Zündelektrode 13 entzündet, wodurch eine sich durch das Strahlrohr 3 erstreckende Flamme erzeugt wird.

[0016] Alternativ kann die Gasdüse auch mit dem Gebläse 2 verbunden sein, wobei das Gebläse 2 an seiner Saugseite mit einem Ejektor verbunden ist, dessen Treibanschluss mit einer Verbrennungsluftzuführung und dessen Sauganschluss mit einer Wasserstoffzuführung verbunden ist. Die durch das Gebläse 2 angesaugte Verbrennungsluft dient hier als Treibmedium, durch das eine Ansaugung des Wasserstoffs bewirkt ist. Druckseitig wird der Gasdüse 11 in diesem Fall durch das Gebläse 2 hierdurch ein Wasserstoff-Verbrennungsluft-Gemisch zugeführt, das nach Austritt durch die Gasdüse 11 durch die Zündelektrode 12 entzündet wird.

[0017] An den Primärbrenner 1 schließt sich in Flammrichtung ein U-förmig ausgebildetes Strahlrohr 3 an, das über ein Ausgleichselement 31 mit einem Sekundärbrenner 4 verbunden ist. Das Ausgleichselement ist im Ausführungsbeispiel als Axial-Kompensator ausgebildet, der die Bewegungen der Rohrleitung längs der Achse aufnimmt. An den Sekundärbrenner 4 schließt sich wiederum ein zweites Teil des Strahlrohrs 3 an, das im Ausführungsbeispiel wiederum U-förmig ausgebildet ist.

[0018] Der Sekundärbrenner umfasst wiederum eine mit einer Wasserstoffzuführung 42 verbundene Gasdüse 41, wobei beabstandet zu der Gasdüse 41 eine Zündelektrode 43 positioniert ist.

[0019] Die Gasdüse 11 des Primärbrenners 1 wird von dem Gebläse 2 mit Verbrennungsluft umströmt. Das sich vor der Gasdüse 11 ausbildende Wasserstoff-Verbrennungsluft-Gemisch wird durch die Zündelektrode 13 entzündet, wodurch sich beabstandet vor der Wasserstoffdüse 11 eine erste Flamme ausbildet. Der Abgasstrom dieser ersten Flamme strömt durch das Ausgleichselement 31 und umspült die Gasdüse 41 des Sekundärbrenners 4. Das sich vor der Gasdüse 41 ausbildende Abgasstrom-Wasserstoffgemisch weist einen ausreichend hohen Sauerstoffgehalt aus, sodass es durch die Zündelektrode 43 entzündet werden kann, wodurch eine zweite Flamme gebildet ist, die sich entlang des zweiten Teils des Strahlrohrs 3 erstreckt. Der Abgasstrom 32 dieser zweiten Flamme wird aus dem zweiten Teil des Strahlrohrs 3 abgeleitet. Das in dem durch den Sekundärbrenner 4 einen hohen Temperaturgefälle ausgesetzten Abschnitt des Strahlrohr 3 positionierte Ausgleichselement 31 dient dem Ausgleich von thermisch bedingten Längenveränderungen innerhalb des Strahlrohres.

[0020] In diesem Ausführungsbeispiel wird dem Primärbrenner 1 über das Gebläse 2 Verbrennungsluft zugeführt, welche die Gasdüse 11 des Primärbrenners 1 umspült. In einer abgewandelten Ausführungsform kann das dem Primärbrenner 1 vorgeschaltete Gebläse 2 auch mit einem Ejektor verbunden sein, wobei die angesaugte Verbrennungsluft als Treibmedium dient, über das ein Abgasstrom aus dem zweiten Teil des Strahlrohrs 3 angesaugt wird. Auf diese Weise ist die Flammtemperatur der ersten Flamme des Primärbrenners 1 einstellbar. Zudem ist auf diesem Wege eine weitere Verminderung des Stickoxidgehaltes des abgeführten Abgases ermöglicht.

[0021] Im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 ist in dem Primärbrenner 1' ein Mischrohr 14 angeordnet, das koaxial zum Strahlrohr 3 verläuft und in den die Gasdüse 11 hineinragt, wobei zwischen Mischrohr 14 und Gasdüse 11 ein radialer Saugspalt 15 eines durch die Gasdüse 11 und das Mischrohr 14 gebildeten Ejektors gebildet ist. Das Mischrohr 14 ist über eine dieses einspannende, mit Spülöffnungen versehene Trennblende 16 in dem Primärbrenner 1' gehalten. An seinem der Gasdüse 11 gegenüberliegenden Ende ist in dem Mischrohr 14 eine Rückschlagsperre 141 angeordnet. Im Übrigen entspricht der Aufbau des Dunkelstrahlers dieses Ausführungsbeispiels dem Dunkelstrahler des zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiels gemäß Figur 1, wobei auch bei diesem Ausführungsbeispiel die dort angeführten Ausführungsformen zur Beimengung eines Teils des Abgasstroms des zweiten Teils des Strahlrohrs 3 zu der von dem Gebläse 2 angesaugten Verbrennungsluft möglich sind.

[0022] Das Gebläse 2 ist derart ausgerichtet, dass es die Gasdüse 11 und das Mischrohr 14 mit Verbrennungsluft umspült. Durch den über die Gasdüse 11 in das Mischrohr 14 eingebrachten Wasserstoffstrom wird über den Saugspalt 15 Verbrennungsluft eingesaugt, das sich mit dem Wasserstroff vermischt. Das aus dem Mischrohr 14 austretende Wasserstoff-Verbrennungsluft-Gemisch wird durch die beabstandet zu dem Mischrohr 14 angeordnete Zündelektrode 13 entzündet, wodurch eine Flamme gebildet ist, die sich über die Länge des Strahlrohrs 3 in dieses erstreckt. Ein Teil der von dem Gebläse 2 in den Primärbrenner 1 eingeblasenen Verbrennungsluft 5 strömt durch die Spülöffnungen der Trennblende 16 und umspült die sich in das Strahlrohr 3 erstreckende Flamme, welche hierdurch gekühlt wird. Der durch die Gasdüse 11 und das Mischrohr 14 gebildete Ejektor ist derart ausgebildet, dass in dem Mischrohr 14 dem Wasserstoff Verbrennungsluft mit einer Luftzahl 2,5 zugeführt wird, wodurch eine Flammtemperatur von etwa 900 °C erzielt wird.

[0023] Im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 ist dem Sekundärbrenner in Flammrichtung nachgeschaltet an den zweiten Teil des Strahlrohrs 3 ein Ejektorrohr 5 angeschlossen, das über ein Saugrohr 22 mit dem Gebläse 2 verbunden ist.

[0024] Das Ejektorrohr 5umfasst ein Hauptrohrstück 51, über welches das Strahlrohr 3 mit dem Saugrohr 22 verbunden ist. Von dem Hauptrohrstück 51 zweigt ein Abgasabführungsrohr 52 ab sowie beabstandet zu diesem ein Verbrennungsluft-Zuführungsrohr 53. Zwischen dem Abgaszuführungsrohr 52 und dem Verbrennungsluft-Zuführungsrohr 53 ist in dem Hauptrohrstück 51 eine Rezirkulationsblende 54 angeordnet. Der durch das Gebläse 2 über das Saugrohr 22 angesaugte Verbrennungsluftstrom 531 dient als Treibmedium des Ejektorrohrs 5, über das durch die Rezirkulationsblende 54 ein Teil des Abgasstroms 521 angesaugt wird. Das so erzeugte Abgas-Verbrennungsluft-Gemisch wird durch das Gebläse 2 in den Primärbrenner 1 eingebracht, wo es die Gasdüse 11 umspült. Durch die Rezirkulationsblende 54 ist der Anteil des Abgasstroms in dem Verbrennungsluftstrom einstellbar, wodurch wiederum der Sauerstoffgehalt des die Wasserstoffdüse 11 umspülenden Abgas-Verbrennungsluftstrom-Gemischs bestimmt ist. Der Hauptabgasstrom wird über das Abgas-Abführungsrohr 52 abgeführt.

[0025] Der Primärbrenner 1, die Teile des Strahlrohrs 3, der Sekundärbrenner 4, das Ejektorrohr 5 und das mit dem Saugrohr 22 verbundene Gebläse 2 sind jeweils über Flanschverbindungen miteinander verbunden.


Ansprüche

1. Dunkelstrahler, mit einem ersten Brenner, einem Gebläse (2) und einem Strahlrohr (3), wobei der erste Brenner mit einer Brenngaszuführung verbunden ist, wobei das Gebläse (2) dazu eingerichtet ist, dem ersten Brenner Verbrennungsluft zuzuführen, wobei der erste Brenner eingerichtet ist, eine Flamme in das Strahlrohr (3) abzugeben, dadurch gekennzeichnet, dass die Brenngaszuführung mit einer Wasserstoffquelle als Brenngasquelle verbunden ist und dass in Flammrichtung beabstandet zu dem als Primärbrenner (1) dienenden ersten Brenner in dem Strahlrohr (3) ein Sekundärbrenner (4) nachgeschaltet ist, dessen Brenngaszuführung mit einer Wasserstoffquelle als Brenngasquelle verbunden ist, wobei dem Sekundärbrenner (4) der Abgasstrom des vorgeschalteten Primärbrenners (1) als Verbrennungsluft zugeführt wird.
 
2. Dunkelstrahler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläse (2) mit einem Ejektor verbunden ist, dessen Sauganschluss mit der Wasserstoffzuführung verbunden ist, wobei die durch das Gebläse (2) angesaugte Verbrennungsluft als Treibmedium dient, sodass dem Brenner (1) durch das Gebläse (2) ein Wasserstoff-Verbrennungsluft-Gemisch zugeführt wird.
 
3. Dunkelstrahler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Primärbrenner (1) und dem Sekundärbrenner (4) ein Ausgleichselement (31) zum Ausgleich von thermisch bedingten Längenveränderungen innerhalb des Strahlrohres (3) zwischengeschaltet ist.
 
4. Dunkelstrahler nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Primärbrenner (1) eine Gasdüse umfasst, wobei das Gebläse (2) zur Umspülung der Gasdüse (11) mit Verbrennungsluft eingerichtet ist und wobei keine Brenngas-Mischkammer zur Vormischung von Brenngas und Verbrennungsluft angeordnet ist und die Gasdüse ausschließlich mit Brenngas gespeist ist.
 
5. Dunkelstrahler nacheinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Primärbrenner (1) eine Gasdüse (11) und ein Mischrohr (14) umfasst, das von der Gasdüse (11) mit Wasserstoff gespeist wird, wobei das Mischrohr (14) durch das Gebläse (2) mit Verbrennungsluft umspült wird, wobei die Gasdüse (11) mit dem Mischrohr (14) einen Ejektor ausbildet, wobei das Treibmedium des Ejektors durch die Gasdüse (11) eingebrachter Wasserstoff und das in das Mischrohr (14) angesaugte Medium in dem Strahlrohr (3) befindliche Verbrennungsluft ist und wobei in Flammrichtung beabstandet zu dem Mischrohr (14) eine Zündvorrichtung (13) zur Zündung des Wasserstoff-Verbrennungsluft-Gemischs nachgeschaltet ist.
 
6. Dunkelstrahler nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Primärbrenner (1) im Flammrichtung vorgeschaltet eine Verbrennungsluft-Mischkammer angeordnet ist, die mit einer Verbrennungsluftquelle und der Abgasabführleitung verbunden ist.
 
7. Dunkelstrahler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläse (2) dem Brenner (1) in Flammrichtung vorgeschaltet angeordnet ist und die Verbrennungsluft-Mischkammer innerhalb des Gebläses (2) angeordnet ist.
 
8. Dunkelstrahler nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen der Abgasabführleitung und der Verbrennungsluft-Mischkammer eine Abzweigeinrichtung (5) umfasst, durch welche das Verhältnis des abgezweigten Abgasvolumenstroms zum Verbrennungsluft-Volumenstrom bestimmt ist.
 
9. Dunkelstrahler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abzweigeinrichtung (5) eine Verstelleinrichtung umfasst, durch welche das Verhältnis des Abgasvolumenstroms zum Verbrennungsluft-Volumenstrom einstellbar ist.
 


Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ.


1. Dunkelstrahler, mit einem ersten Brenner, einer Brenngaszuführung, einer Brenngasquelle, einem Gebläse (2) und einem Strahlrohr (3), wobei der erste Brenner mit der Brenngaszuführung verbunden ist, wobei die Brenngaszuführung mit der Brenngasquelle verbunden ist, wobei das Gebläse (2) dazu eingerichtet ist, dem ersten Brenner Verbrennungsluft zuzuführen, wobei der erste Brenner eingerichtet ist, eine Flamme in das Strahlrohr (3) abzugeben, dadurch gekennzeichnet, dass die Brenngasquelle eine Wasserstoffquelle ist und dass in Flammrichtung beabstandet zu dem als Primärbrenner (1) dienenden ersten Brenner in dem Strahlrohr (3) ein Sekundärbrenner (4) nachgeschaltet ist, dessen Brenngaszuführung mit einer Wasserstoffquelle als Brenngasquelle verbunden ist, wobei dem Sekundärbrenner (4) der Abgasstrom des vorgeschalteten Primärbrenners (1) als Verbrennungsluft zugeführt wird.
 
2. Dunkelstrahler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläse (2) mit einem Ejektor verbunden ist, dessen Sauganschluss mit der Wasserstoffzuführung verbunden ist, wobei die durch das Gebläse (2) angesaugte Verbrennungsluft als Treibmedium dient, sodass dem Brenner (1) durch das Gebläse (2) ein Wasserstoff-Verbrennungsluft-Gemisch zugeführt wird.
 
3. Dunkelstrahler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Primärbrenner (1) und dem Sekundärbrenner (4) ein Ausgleichselement (31) zum Ausgleich von thermisch bedingten Längenveränderungen innerhalb des Strahlrohres (3) zwischengeschaltet ist.
 
4. Dunkelstrahler nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Primärbrenner (1) eine Gasdüse umfasst, wobei das Gebläse (2) zur Umspülung der Gasdüse (11) mit Verbrennungsluft eingerichtet ist und wobei keine Brenngas-Mischkammer zur Vormischung von Brenngas und Verbrennungsluft angeordnet ist und die Gasdüse ausschließlich mit Brenngas gespeist ist.
 
5. Dunkelstrahler nacheinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Primärbrenner (1) eine Gasdüse (11) und ein Mischrohr (14) umfasst, das von der Gasdüse (11) mit Wasserstoff gespeist wird, wobei das Mischrohr (14) durch das Gebläse (2) mit Verbrennungsluft umspült wird, wobei die Gasdüse (11) mit dem Mischrohr (14) einen Ejektor ausbildet, wobei das Treibmedium des Ejektors durch die Gasdüse (11) eingebrachter Wasserstoff und das in das Mischrohr (14) angesaugte Medium in dem Strahlrohr (3) befindliche Verbrennungsluft ist und wobei in Flammrichtung beabstandet zu dem Mischrohr (14) eine Zündvorrichtung (13) zur Zündung des Wasserstoff-Verbrennungsluft-Gemischs nachgeschaltet ist.
 
6. Dunkelstrahler nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Primärbrenner (1) im Flammrichtung vorgeschaltet eine Verbrennungsluft-Mischkammer angeordnet ist, die mit einer Verbrennungsluftquelle und der Abgasabführleitung verbunden ist.
 
7. Dunkelstrahler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläse (2) dem Brenner (1) in Flammrichtung vorgeschaltet angeordnet ist und die Verbrennungsluft-Mischkammer innerhalb des Gebläses (2) angeordnet ist.
 
8. Dunkelstrahler nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen der Abgasabführleitung und der Verbrennungsluft-Mischkammer eine Abzweigeinrichtung (5) umfasst, durch welche das Verhältnis des abgezweigten Abgasvolumenstroms zum Verbrennungsluft-Volumenstrom bestimmt ist.
 
9. Dunkelstrahler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abzweigeinrichtung (5) eine Verstelleinrichtung umfasst, durch welche das Verhältnis des Abgasvolumenstroms zum Verbrennungsluft-Volumenstrom einstellbar ist.
 




Zeichnung










Recherchenbericht









Recherchenbericht




Angeführte Verweise

IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



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In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente