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EP 4 194 752 A1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG |
(43) |
Veröffentlichungstag: |
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14.06.2023 Patentblatt 2023/24 |
(22) |
Anmeldetag: 10.12.2021 |
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(51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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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 |
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Benannte Erstreckungsstaaten: |
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BA ME |
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Benannte Validierungsstaaten: |
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KH MA MD TN |
(71) |
Anmelder: Schwank GmbH |
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50735 Köln (DE) |
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(72) |
Erfinder: |
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- KREIS, Edgar
63579 Freigericht (DE)
- GENZEL, Alexander
53179 Bonn (DE)
- STOHLER, Torsten
40822 Mettmann (DE)
- RENNER, Thomas
50389 Wesseling (DE)
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(74) |
Vertreter: Patentanwälte Dörner & Kötter PartG mbB |
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Körnerstrasse 27 58095 Hagen 58095 Hagen (DE) |
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Bemerkungen: |
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Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ. |
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(57) Die Erfindung betrifft einen Hellstrahler, mit einem Brenner (1, 5), einem Gebläse
(3) und einer als Abstrahlungsfläche dienenden, mit Flammendurchrittskanälen versehenen
Strahlplatte (12), wobei der Brenner (1, 5) mit einer Brenngaszuführung verbunden
ist, wobei das Gebläse (3) dazu eingerichtet ist, dem Brenner (1, 5) Verbrennungsluft
zuzuführen, wobei der Brenner (1, 5) eingerichtet ist, ein flächiges Glühen der Strahlplatte
(12, 52) zu bewirken, und wobei die Brenngaszuführung mit einer Wasserstoffquelle
als Brenngasquelle verbunden ist.
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[0001] Die Erfindung betrifft einen Hellstrahler, mit einem Brenner, einem Gebläse und einer
als Abstrahlungsfläche dienenden, mit Flammendurchtrittskanälen versehenen Strahlplatte,
wobei der Brenner mit einer Brenngaszuführung verbunden ist, wobei das Gebläse dazu
eingerichtet ist, dem Brenner Verbrennungsluft zuzuführen, wobei der Brenner eingerichtet
ist, ein flächiges Glühen der Strahlplatte zu bewirken.
[0002] Im gewerblichen und industriellen Bereich werden zur Beheizung von Produktions- und
Lagerstätten häufig Infrarotstrahler eingesetzt. Diese erzeugen eine Infrarotstrahlung,
welche zur Wärmeerzeugung genutzt wird. Der Vorteil von Infrarotstrahlern gegenüber
konventionellen Heizungssystemen ist zum einen, dass diese ihre Wärme nahezu verlustfrei
abgeben. Zum anderen werden Zuglufterscheinungen, wie sie bei konventionellen Verbrennungssystemen
auftreten, vermieden.
[0003] Infrarotstrahler werden in Hell- und Dunkelstrahler unterschieden. Während bei Dunkelstrahlern
die Wärme durch Verbrennung eines Brenngas-Luftgemisches in einem geschlossenen Rohr
erzeugt wird, bei der die Oberfläche des durch die erzeugten Heißgase erwärmten Rohres
die Wärme überwiegend als Strahlung abgibt, wird bei Hellstrahlern ein Brenngas-Luftgemisch
an der Oberfläche einer oder mehrerer hierzu angeordneter keramischer Strahlplatten
verbrannt. Als Brenngas wird entweder Erdgas oder Flüssiggas (Propangas oder Biogas)
verwendet. Der Name Hellstrahler basiert auf der sichtbaren Verbrennung des Brenngas-Luftgemischs
auf der keramischen Strahlplatte, welche hierdurch aufglüht. Hierzu weist die keramische
Strahlplatte parallel zueinander angeordnete Flammendurchtrittskanäle mit zur Abstrahlungsseite
angebrachten, häufig konischen Vertiefungen auf. Bei der Verbrennung erfolgt die Flammbildung
im Wesentlichen in den Vertiefungen, wodurch eine gleichmäßige Erwärmung der Seitenwände
der Vertiefungen und den zwischen den Vertiefungen gebildeten Stegen erfolgt. Die
keramische Strahlplatte kann hierbei Temperaturen von 950°C und mehr erreichen. Die
Verbrennungsabgase werden an die Raumluft abgegeben. Derartige Hellstrahler sind beispielsweise
in der
EP 2 014 980 A1 beschrieben.
[0004] 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. Bei modernen Hellstrahlern werden bereits
sehr gute Abgaswerte erzielt, was unter anderem durch eine Anpassung von Brenngas
und/oder Luft in den Brenner erzielt wird. In der
DE 10 2014 019 766 A1 ist weiterhin ein Hellstrahler beschrieben, bei dem mittels Sensoren der Brennwert
des Brenngases ermittelt wird und in Abhängigkeit des hierfür optimalen Mischungsverhältnisses
die Zufuhr der Verbrennungsluft geregelt wird.
[0005] Die modernen Hellstrahler haben sich in der Praxis bewährt und weisen einen verhältnismäßig
geringen Schadstoffausstoß bei gleichzeitig hohem Wirkungsgrad auf. Der vorliegenden
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hellstrahler 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.
[0006] Mit der Erfindung ist ein Hellstrahler bereitgestellt, der einen im Vergleich zum
Stand der Technik zumindest gleichbleibenden Wirkungsgrad aufweist und bei dem der
Schadstoffausstoß vermindert ist. Dadurch, dass die Brenngaszuführung vorzugsweise
ausschließlich mit einer Wasserstoffquelle verbunden ist, sind in dem Abgas theoretisch
keine kohlenstoffhaltigen Schadstoffe wie Kohlenstoffmonoxid, Kohlenstoffdioxid oder
Kohlenwasserstoffe enthalten, da Wasserstoff keinen Kohlenstoff enthält.
[0007] In Weiterbildung der Erfindung sind die Wasserstoffzuführung und das Gebläse derart
ausgebildet und ausgerichtet, dass Wasserstoffströmung und Verbrennungsluftströmung
in einem Winkel zueinander angestellt sind, wobei der Winkel vorzugsweise kleiner
gleich 90 Grad und größer gleich 45 Grad beträgt.
[0008] Hierdurch ist eine gute Vermischung von Wasserstoff und Verbrennungsluft erzielt.
[0009] In Ausgestaltung der Erfindung ist ein Reflektor angeordnet, der die Abstrahlungsfläche
der Strahlplatte einfasst und der einen Abgasraum begrenzt, wobei dem Brenner vorgeschaltet
ein Verbrennungsluft-Mischraum angeordnet ist, der mit einer Verbrennungsluftquelle
und dem Abgasraum 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.
[0010] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Abgasraum mit dem Verbrennungsluft-Mischraum
über einen Ejektor verbunden, wobei das Treibmedium des Ejektors durch das Gebläse
eingebrachte Verbrennungsluft und das in den Verbrennungsluft-Mischraum angesaugte
Medium in dem Abgasraum befindliches Abgas ist. Hierdurch ist ein definiertes Verhältnis
von Verbrennungsluft und Abgas erzielt. Bevorzugt ist eine Stellvorrichtung angeordnet,
über die das Verhältnis des Verbrennungsluftvolumenstroms zum angesaugten Abgasvolumenstrom
des Ejektors einstellbar ist.
[0011] In Weiterbildung der Erfindung ist der Verbrennungsluft-Mischraum innerhalb des Gebläses
angeordnet. Hierdurch ist eine gute Vermischung von Verbrennungsluft und Abgas bewirkt.
[0012] In Ausgestaltung der Erfindung ist die Wasserstoffzufuhr flächig über eine Verteilerplatte
geführt, die parallel beabstandet zur Strahlplatte angeordnet ist und die eine Brennstoffmischkammer
begrenzt. Hierdurch ist eine gleichmäßige, flächige Wasserstoff-Verbrennungsluft-Vermischung
bei gleichzeitiger Vermeidung eines Flammrückschlages bewirkt. Vorteilhaft kann die
Brenngaszuführung auch mit einer Wasserstoff-Verbrennungsluftgemisch-Quelle verbunden
sein, wobei die Wasserstoffkonzentration in dem Gemisch oberhalb der oberen Explosionsgrenze
zugeführt wird, weshalb das Wasserstoff-Verbrennungsluft-gemisch nicht zündfähig ist.
Auf diese Weise ist nur ein sehr geringer Sauerstoffgehalt in der in die Mischkammer
eingebrachten Verbrennungsluft erforderlich.
[0013] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist ein die Verteilerplatte zumindest bereichsweise
umfassender Zuluftkanal angeordnet, der mit dem Gebläse verbunden ist. Bevorzugt ist
der Zuluftkanal derart ausgebildet, dass eine flächige Überströmung der Verteilerplatte
mit Verbrennungsluft bewirkt ist. Hierdurch ist eine gleichmäßige Vermischung mit
dem die Verteilerplatte durchströmenden Wasserstoff erzielt.
[0014] In Weiterbildung der Erfindung ist optischer Sensor angeordnet, der eingerichtet
ist, wenigstens einen Parameter der durch den Brenner erzeugten Flamme zu detektieren.
Vorteilhaft ist der Sensor ein UV-Sensor. Hierdurch ist eine Flammerkennung der unsichtbaren
Wasserstoffflamme erzielt.
[0015] In Ausgestaltung der Erfindung ist der optische Sensor einen vorzugsweise stumpfen
Winkel mit der Strahlplatte einschließend auf diese ausgerichtet. Hierdurch ist eine
zuverlässige Flammenerkennung erzielt.
[0016] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist ein die Strahlplatte zumindest bereichsweise
einfassender Reflektor angeordnet, der mit einem Fenster versehen ist, wobei der optische
Sensor von außerhalb des Reflektors durch das Fenster auf die Strahlplatte ausgerichtet
ist. Hierdurch ist eine Flammenerkennung in vor Hitze geschützter Position des Sensors
erzielt.
[0017] In Weiterbildung der Erfindung ist der optische Sensor mit einer mit dem Gebläse
verbundenen Stelleinrichtung zur Unterbrechung und/oder zur Einstellung der Verbrennungsluftzufuhr
verbunden. Bevorzugt ist der optische Sensor mit einer mit der Brenngaszuführung verbundenen
Stelleinrichtung zur Unterbrechung und/oder zur Einstellung der Wasserstoffzufuhr
verbunden. Hierdurch ist eine Beeinflussung des Verbrennungsluft-Wasserstoffgemischs
oder auch eine Abschaltung der Wasserstoffzufuhr in Abhängigkeit vom Flammenzustand
ermöglicht.
[0018] In Ausgestaltung der Erfindung ist die Stelleinrichtung mit einem Steuer- und Regelmodul
verbunden, das programmiert ist, die Flammeigenschaften anhand hinterlegter Sollparameter
durch Veränderung der Wasserstoff- und/oder Verbrennungsluftmengen einzuregeln.
[0019] 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 Hellstrahlers;
- Figur 2
- die schematische Darstellung eines Hellstrahlers in einer weiteren Ausführungsform;
- Figur 3
- die schematische Darstellung eines Hellstrahlers in einer dritten Ausführungsform
und
- Figur 4
- die schematische Darstellung eines Hellstrahlers in einer vierten Ausführungsform
mit Verteilerplatte und Strahlplatte.
[0020] Der als Ausführungsbeispiel gewählte Hellstrahler gemäß Figur 1 umfasst einen Brenner
1, der mit einer Wasserstoffzuführung 2 und einem Gebläse 3 verbunden ist. Den Brenner
1 umfassend ist ein Reflektor 4 angeordnet.
[0021] Der Brenner 1 umfasst eine Brennstoffmischkammer 11, die von einer keramischen Strahlplatte
12 begrenzt ist. Die keramische Strahlplatte 12 ist in bekannter Art und Weise mit
einem sich über die gesamte Fläche erstreckenden Lochmuster versehen, das aus zylindrischen
Flammdurchtrittskanälen gebildet ist, die an der nach außen gerichteten Seite der
Strahlplatte 12 sich konisch erweiternd ausgebildet sind. Der Strahlplatte 12 gegenüberliegend
ist orthogonal zu dieser eine Wasserstoffzuführung 2 angeordnet, die in der Brennstoffmischkammer
11 mündet. Rechtwinklig zur Wasserstoffzuführung 2 mündet eine Druckleitung 31 in
der Brennstoffmischkammer 11, die mit dem Gebläse 3 verbunden ist.
[0022] Das Gebläse 3 ist an seiner Saugseite mit einem Ejektor 32 verbunden, dessen Treibanschluss
mit einer Verbrennungsluftzuführung 33 und dessen Sauganschluss mit einer Abgaszuführungsleitung
34 verbunden ist, die durch den Reflektor hindurchgeführt ist. In der Abgaszuführungsleitung
34 ist eine Rezirkulationsblende 35 angeordnet. Der durch das Gebläse 3 durch die
Verbrennungsluftzuführung 33 angesaugte Verbrennungsluftstrom dient hier als Treibmedium,
durch das eine Ansaugung eines Teils des innerhalb des Reflektors 4 befindlichen Abgaspolsters
381 durch die Rezirkulationsblende 35 bewirkt ist. Durch die Rezirkulationsblende
35 ist der Anteil des Abgasstroms in dem Verbrennungsluftstrom einstellbar, wodurch
wiederum der Sauerstoffgehalt des Abgas-Verbrennungsluftstrom-Gemischs bestimmt ist.
Der übrige Abgasstrom strömt aus dem Reflektor 4 in die Umgebungsluft. In das Gebläses
3 ist ein Verbrennungsluft-Mischraum 39 integriert.
[0023] Druckseitig wird der Brennstoffmischkammer 11 durch das Gebläse 3 ein Abgas -Verbrennungsluft-Gemisch
zugeführt, das mit dem durch die Wasserstoffzuführung 2 eingebrachten Wasserstoffstrom
nach Austritt durch die Strahlplatte 12 durch eine an dem Brenner 1 außen vor der
Strahlplatte 12 angeordnete die Zündelektrode 13 entzündet wird, wodurch außen auf
der Strahlplatte 12 ein Flammteppich erzeugt wird. Die Verbrennung findet im Wesentlichen
in den konisch erweiterten Abschnitten der Flammdurchtrittskanäle der Strahlplatte
12 statt, wodurch diese an ihrer Außenfläche hellrotglühend erhitzt wird. Durch den
über die Rezirkulationsblende 35 einstellbaren Sauerstoffgehalt des Abgas-Verbrennungsluftstrom-Gemischs
ist die Flammtemperatur regulierbar.
[0024] Im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 ist der Brenner 1 entsprechend dem vorhergehenden
Ausführungsbeispiel ausgebildet und wiederum von einem Reflektor 4 umfasst. Der Strahlplatte
12 des Brenners 1 gegenüberliegend ist wiederum orthogonal zu dieser eine Wasserstoffzuführung
2 angeordnet, die in der Brennstoffmischkammer 11 mündet. Rechtwinklig zur Wasserstoffzuführung
2 mündet eine Druckleitung 31 in der Mischkammer, die mit dem Gebläse 3 verbunden
ist. Abweichend von dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel ist das Gebläse 3
saugseitig mit einer Verbrennungsluftzuführung verbunden, wobei in der Druckleitung
31 innerhalb des Reflektors 4 ein Ejektor 36 eingesetzt ist, durch den ein die Druckleitung
31 radial umspannender Saugspalt 37 gebildet ist. Der sich an den Ejektor 36 anschließende
Abschnitt der Druckleitung 31 bildet den Verbrennungsluft-Mischraum 37.
[0025] Durch den über das Gebläse 3 in die Druckleitung 31 eingebrachten Verbrennungsluftstrom
wird über den Saugspalt 37 aus dem innerhalb des Reflektors 4 gebildeten Abgaspolster
381 ein Abgasstrom 38 eingesaugt, der sich mit dem Verbrennungsluftstrom vermischt.
Das aus der dem Verbrennungsluft-Mischraum 37 der Druckleitung 31 austretende Abgas-VerbrennungsluftGemisch
wird in der Brennstoffmischkammer 11 mit dem durch die Wasserstoffzuführung 2 eingebrachten
Wasserstoffstrom vermischt und wiederum nach Austritt durch die Strahlplatte 12 durch
eine an dem Brenner 1 außen vor der Strahlplatte 12 angeordnete die Zündelektrode
13 entzündet.
[0026] Im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 ist in dem Reflektor 4 eine Sensoraufnahme 41
eingebracht, die ein Fenster 42 aufweist. In die Sensoraufnahme ist ein UV-Sensor
43 eingebracht, der über eine elektrische Leitung 44 mit einer - nicht dargestellten
Stelleinrichtung zur Unterbrechung der Wasserstoffzufuhr verbunden ist. Der UV-Sensor
43 ist im Ausführungsbeispiel in einem Winkel von 45° zur Strahlplatte 12 ausgerichtet.
Wird durch den UV-Sensor 43 keine Flamme detektiert, so wird die Wasserstoffzufuhr
durch die Stelleinrichtung unterbrochen. Die Stelleinrichtung oder ein mit dieser
verbundenes Steuer- und Regelmodul kann auch zusätzlich mit der Zündelektrode 13 verbunden
und derart eingerichtet sein, dass in dem Fall, dass keine Flamme detektiert wird,
zunächst die Zündelektrode 13 aktiviert wird und erst nach weiterem Ausbleiben einer
Flamme eine Unterbrechung der Wasserstoffzufuhr erfolgt.
[0027] Im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 ist ein Brenner 5 angeordnet, der wiederum mit
einem Gebläse 3 verbunden ist. Der Brenner 5 umfasst eine Brennstoffmischkammer 51,
die von einer keramischen Strahlplatte 52 begrenzt ist. Der Strahlplatte 52 gegenüberliegend
ist orthogonal zu dieser eine Wasserstoffzuführung 2 angeordnet, die in der Brennstoffmischkammer
51 mündet. Zwischen der Wasserstoffzuführung 2 und der Strahlplatte 52 ist parallel
zur Strahlplatte 52 eine Verteilerplatte 53 angeordnet. Die Verteilerplatte 53 ist
flächig mit einem aus zylindrischen Durchführungen gebildeten Lochmuster versehen.
Die Wasserstoffzuführung 2 ist über einen haubenförmigen Abschnitt 21 mit der Verteilerplatte
53 verbunden, sodass eine flächige Durchströmung der Verteilerplatte 53 mit Wasserstoff
erfolgt.
[0028] Zwischen der Verteilerplatte 53 und der Strahlplatte 52 ist die Brennstoffmischkammer
51 einfassend ein Zuluftkanal 54 angeordnet, dessen Düsen 55 in einer parallel zur
Verteilerplatte 53 angestellten, gedachten Ebene ausgerichtet sind. Der Zuluftkanal
54 ist mit dem Gebläse 3 verbunden, durch den er gespeist ist.
[0029] Das Gebläse 3 ist an seiner Saugseite entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel
mit einem Ejektor 32 verbunden, dessen Treibanschluss mit einer Verbrennungsluftzuführung
33 und dessen Sauganschluss mit einer Abgaszuführungsleitung 34 verbunden ist, die
durch den Reflektor 4 hindurchgeführt ist. In der Abgaszuführungsleitung 34 ist eine
Rezirkulationsblende 35 angeordnet. Die durch das Gebläse 3 durch die Verbrennungsluftzuführung
33 angesaugte Verbrennungsluft dient hier wiederum als Treibmedium, durch das eine
Ansaugung eines Teils des innerhalb des Reflektors 4 befindlichen Abgaspolsters 381
durch die Rezirkulationsblende 35 bewirkt ist. Durch die Rezirkulationsblende 35 ist
auch hier der Anteil des Abgasstroms in dem Verbrennungsluftstrom einstellbar, wodurch
wiederum der Sauerstoffgehalt des Abgas-Verbrennungsluftstrom-Gemischs bestimmt ist.
Der übrige Abgasstrom strömt aus dem Reflektor 4 in die Umgebungsluft. Auch hier ist
der Verbrennungsluft-Mischraum 39 in das Gebläses 3 integriert.
[0030] Druckseitig wird der Brennstoffmischkammer 51 durch das Gebläse 3 über den Zuluftkanal
54 ein Abgas -Verbrennungsluft-Gemisch zugeführt, das die Verteilerplatte 53 flächig
überströmt und das sich mit dem durch die Verteilerplatte 53 durchströmenden Wasserstoff
vermischt, bevor es durch eine in der Brennstoffmischkammer 51 angeordnete Zündelektrode
13 entzündet wird. Die Kanäle der Strahlplatte 52 werden von dem heißen Verbrennungsabgas
durchströmt und so auf die erforderliche Temperatur gebracht.
[0031] Durch die durch den Zuluftkanal 54 über der Verteilerplatte 53 erzeugte flächige
Abgas -Verbrennungsluft-Gemisch-Strömung wird die Verteilerplatte 53 gekühlt, wodurch
ein Flammenrückschlag durch die Verteilerplatte 53 verhindert ist.
1. Hellstrahler, mit einem Brenner (1, 5), einem Gebläse (3) und einer als Abstrahlungsfläche
dienenden, mit Flammendurchtrittskanälen versehenen Strahlplatte (12), wobei der Brenner
(1, 5) mit einer Brenngaszuführung verbunden ist, wobei das Gebläse (3) dazu eingerichtet
ist, dem Brenner (1, 5) Verbrennungsluft zuzuführen, wobei der Brenner (1, 5) eingerichtet
ist, ein flächiges Glühen der Strahlplatte (12, 52) zu bewirken, dadurch gekennzeichnet, dass die Brenngaszuführung mit einer Wasserstoffquelle als Brenngasquelle verbunden ist.
2. Hellstrahler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserstoffzuführung (2) und das Gebläse (3) derart ausgebildet und ausgerichtet
sind, dass Wasserstoffströmung und Verbrennungsluftströmung in einem Winkel zueinander
angestellt sind, wobei der Winkel vorzugsweise kleiner gleich 90 Grad und größer gleich
45 Grad beträgt.
3. Hellstrahler nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Reflektor (4) angeordnet ist, der die Abstrahlungsfläche der Strahlplatte (12,
52) einfasst und der einen Abgasraum begrenzt, wobei dem Brenner (1, 5) vorgeschaltet
ein Verbrennungsluft-Mischraum (39) angeordnet ist, der mit einer Verbrennungsluftquelle
und dem Abgasraum verbunden ist.
4. Hellstrahler nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass der Abgasraum mit dem Verbrennungsluft-Mischraum (39) über einen Ejektor (32, 36)
verbunden ist, wobei das Treibmedium des Ejektors (32, 36) durch das Gebläse 3 eingebrachte
Verbrennungsluft und das in den Verbrennungsluft-Mischraum (39) angesaugte Medium
in dem Abgasraum befindliches Abgas ist.
5. Hellstrahler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stellvorrichtung (35) angeordnet ist, über die das Verhältnis des Verbrennungsluftvolumenstroms
zum angesaugten Abgasvolumenstrom des Ejektors (32, 36) einstellbar ist.
6. Hellstrahler nach einem der Ansprüche 3 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsluft-Mischraum (39) innerhalb des Gebläses (3) angeordnet ist.
7. Hellstrahler nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserstoffzufuhr flächig über eine Verteilerplatte (53) geführt ist, die parallel
beabstandet zur Strahlplatte (52) angeordnet ist und die eine Brennstoffmischkammer
(51) begrenzt.
8. Hellstrahler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Verteilerplatte (53) zumindest bereichsweise umfassender Zuluftkanal (54)
angeordnet ist, der mit dem Gebläse (3) verbunden ist.
9. Hellstrahler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuluftkanal (54) derart ausgebildet ist, dass eine flächige Überströmung der
Verteilerplatte (53) mit Verbrennungsluft bewirkt ist.
10. Hellstrahler nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein optischer Sensor angeordnet ist, der eingerichtet ist, wenigstens einen Parameter
der durch den Brenner (1) erzeugten Flamme zu detektieren.
11. Hellstrahler nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Sensor ein UV-Sensor (43) ist.
12. Hellstrahler nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Sensor einen vorzugsweise stumpfen Winkel mit der Strahlplatte (12)
einschließend auf diese ausgerichtet ist.
13. Hellstrahler nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Strahlplatte (12) zumindest bereichsweise einfassender Reflektor (4) angeordnet
ist, der mit einem Fenster (42) versehen ist, wobei der optische Sensor von außerhalb
des Reflektors (4) durch das Fenster (42) auf die Strahlplatte (12) ausgerichtet ist.
14. Hellstrahler nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Sensor mit einer mit dem Gebläse (3) verbundenen Stelleinrichtung zur
Unterbrechung und/oder zur Einstellung der Verbrennungsluftzufuhr verbunden ist und/oder
dass der optische Sensor mit einer mit der Brenngaszuführung verbundenen Stelleinrichtung
zur Unterbrechung und/oder zur Einstellung der Wasserstoffzufuhr verbunden ist.
15. Hellstrahler nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung mit einem Steuer- und Regelmodul verbunden ist, das programmiert
ist, die Flammeigenschaften anhand hinterlegter Sollparameter durch Veränderung der
Wasserstoff- und/oder Verbrennungsluftmengen einzuregeln
Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ.
1. Hellstrahler, mit einem Brenner (1, 5), einem Gebläse (3) und einer als Abstrahlungsfläche
dienenden, mit Flammendurchtrittskanälen versehenen Strahlplatte (12), wobei der Brenner
(1, 5) mit einer Brenngaszuführung verbunden ist, wobei das Gebläse (3) dazu eingerichtet
ist, dem Brenner (1, 5) Verbrennungsluft zuzuführen, wobei der Brenner (1, 5) eingerichtet
ist, ein flächiges Glühen der Strahlplatte (12, 52) zu bewirken, wobei die Brenngaszuführung
mit einer Wasserstoffquelle als Brenngasquelle verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Reflektor (4) angeordnet ist, der die Abstrahlungsfläche der Strahlplatte (12,
52) einfasst und der einen Abgasraum begrenzt, wobei dem Brenner (1, 5) vorgeschaltet
ein Verbrennungsluft-Mischraum (39) angeordnet ist, der mit einer Verbrennungsluftquelle
und dem Abgasraum verbunden ist.
2. Hellstrahler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserstoffzuführung (2) und das Gebläse (3) derart ausgebildet und ausgerichtet
sind, dass Wasserstoffströmung und Verbrennungsluftströmung in einem Winkel zueinander
angestellt sind, wobei der Winkel vorzugsweise kleiner gleich 90 Grad und größer gleich
45 Grad beträgt.
3. Hellstrahler nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass der Abgasraum mit dem Verbrennungsluft-Mischraum (39) über einen Ejektor (32, 36)
verbunden ist, wobei das Treibmedium des Ejektors (32, 36) durch das Gebläse 3 eingebrachte
Verbrennungsluft und das in den Verbrennungsluft-Mischraum (39) angesaugte Medium
in dem Abgasraum befindliches Abgas ist.
4. Hellstrahler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stellvorrichtung (35) angeordnet ist, über die das Verhältnis des Verbrennungsluftvolumenstroms
zum angesaugten Abgasvolumenstrom des Ejektors (32, 36) einstellbar ist.
5. Hellstrahler nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsluft-Mischraum (39) innerhalb des Gebläses (3) angeordnet ist.
6. Hellstrahler nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserstoffzufuhr flächig über eine Verteilerplatte (53) geführt ist, die parallel
beabstandet zur Strahlplatte (52) angeordnet ist und die eine Brennstoffmischkammer
(51) begrenzt.
7. Hellstrahler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Verteilerplatte (53) zumindest bereichsweise umfassender Zuluftkanal (54)
angeordnet ist, der mit dem Gebläse (3) verbunden ist.
8. Hellstrahler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuluftkanal (54) derart ausgebildet ist, dass eine flächige Überströmung der
Verteilerplatte (53) mit Verbrennungsluft bewirkt ist.
9. Hellstrahler nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein optischer Sensor angeordnet ist, der eingerichtet ist, wenigstens einen Parameter
der durch den Brenner (1) erzeugten Flamme zu detektieren.
10. Hellstrahler nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Sensor ein UV-Sensor (43) ist.
11. Hellstrahler nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Sensor einen vorzugsweise stumpfen Winkel mit der Strahlplatte (12)
einschließend auf diese ausgerichtet ist.
12. Hellstrahler nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Strahlplatte (12) zumindest bereichsweise einfassender Reflektor (4) angeordnet
ist, der mit einem Fenster (42) versehen ist, wobei der optische Sensor von außerhalb
des Reflektors (4) durch das Fenster (42) auf die Strahlplatte (12) ausgerichtet ist.
13. Hellstrahler nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Sensor mit einer mit dem Gebläse (3) verbundenen Stelleinrichtung zur
Unterbrechung und/oder zur Einstellung der Verbrennungsluftzufuhr verbunden ist und/oder
dass der optische Sensor mit einer mit der Brenngaszuführung verbundenen Stelleinrichtung
zur Unterbrechung und/oder zur Einstellung der Wasserstoffzufuhr verbunden ist.
14. Hellstrahler nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung mit einem Steuer- und Regelmodul verbunden ist, das programmiert
ist, die Flammeigenschaften anhand hinterlegter Sollparameter durch Veränderung der
Wasserstoff- und/oder Verbrennungsluftmengen einzuregeln


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