Strahlbrenner Die vorliegende Erfindung betrifft einen Strahl brenner mit einer flächenhaften Verbrennungszone an einer, eine Strahlungsfläche bildenden Brenner fläche, wobei im Wirkungsbereiche der Verbren nungszone ausserhalb der genannten Brennerfläche ein Rost zusätzlicher Strahlungsflächen angeordnet ist.
Bei bekannten Strahlbrennern dieser Art dient der Rost zusätzlicher Strahlungsflächen ausschliess lich der Verbesserung des Wirkungsgrades des Bren ners, indem ein grösserer Anteil der Verbrennungs wärme in Strahlungswärme umgesetzt werden soll, als wenn lediglich die erwähnte Brennerfläche als Strahler vorhanden ist. Der Rost wurde daher mei stens aus parallel zueinander verlaufenden Stäben oder Lamellen aufgebaut.
Als Strahlungsteil, der die erwähnte Brennerfläche bildet, wurde im allgemeinen eine poröse oder perforierte Platte verwendet, welche zwar rückschlagsicher arbeitet, aber mit anderen er heblichen Nachteilen behaftet ist. Ihre Herstellung ist teuer, sie arbeitet infolge ihrer erheblichen Masse träge, das heisst sie erreicht erst nach einer erheb lichen Anheizzeit Glühtemperatur, und sie ist infolge ihrer grossen Sprödigkeit sehr empfindlich gegen mechanische Schläge oder Spritzer.
Die Roste zu sätzlicher Strahlungsflächen bekannter Brenner dieser Art hatten daher abgesehen von ihrer Wirkung als Wärmestrahler lediglich die Aufgabe, den erwähn ten Strahlungsteil gegen mechanische Einwirkung und soweit möglich gegen Spritzer zu schützen.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Auf gabe zugrunde, durch Anwendung eines Rostes zu sätzlicher Strahlungsflächen und besondere Ausbil dung desselben auch einen Strahibrenner unter ver schiedensten Bedingungen betriebstüchtig zu gestal ten, welcher mit einer billigeren und mechanisch weit unempfindlicheren, aber weniger rückschlag- sicheren Strahlungsteil versehen sein kann.
Der er findungsgemässe Strahlbrenner ist dadurch gekenn zeichnet, dass ein aus folienartigen Elementen auf gebauter, die erwähnte Brennerfläche bildender Strahlungsteil vorgesehen ist, und dass der Rost zu sätzlicher Strahlungsflächen zwecks Abschirmung der Brennerfläche gegen Zugluft gekammert ist, wo bei wenigstens einige Kammern eine mindestens annähernd senkrecht zur Brennerfläche verlaufende Achse haben und von Roststrahlungsflächen minde stens annähernd gleicher Dimensionen begrenzt sind.
Die .erwähnten, aus folienartigen Elementen, z. B. Drahtgeflechten aufgebauten Strahlungsteile sind zwar billig herzustellen und besitzen dank ihrer mecha nischen Unempfindlichkeit hohe Lebensdauer, aber sie besitzen verhältnismässig geringe Rückschlag- Sicherheit, besonders wenn sie, beispielsweise bei Verwendung im Freien, Luftzügen ausgesetzt sind. Gerade diese das zuverlässige Arbeiten des Brenners in Frage stellende Wirkung von Zugluft ist nun aber durch die erfindungsgemässe, besondere Gestaltung des Rostes zusätzlicher Strahlungsflächen so weit aus geschaltet, dass der Brenner auch bei erheblichen Windstärken noch zuverlässig arbeitet.
Die weit gehende Verhinderung des Zutritts kalter Strömun gen an die glühende Brennerfläche bringt den zu sätzlichen Vorteil mit sich, dass diese Fläche nicht unnötigerweise gekühlt und damit die Wärmestrah lung herabgesetzt wird. Die erfindungsgemässe Kom bination von Massnahmen gestattet somit .erstmals die Schaffung eines Strahlbrenners, welcher billige Her stellung mit Zuverlässigkeit, Unempfindlichkeit und geringer Trägheit im Betrieb vereinigt.
In der beiliegenden Zeichnung sind einige Aus führungsbeispiele des erfindungsgemässen Brenners dargestellt. Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer er sten Ausführungsform des Brenners, mit wabenartig gekammertem Rost.
Fig.2 und 3 sind Ansichten<B>je</B> einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemässen Brenners mit wabenartig gekammertem Rost.
Der in Fig. 1 dargestellte Brenner weist einen Brennerkörper 1, ein Mischrohr 2 und einen in einem Flansch 3 des Brenners gehaltenen, ebenen Strahlungsteil 4 beispielsweise von der im Patent Nr. 340030 beschriebenen Art aus zwei aufeinander liegenden Drahtgeflechten auf.
Im übrigen ist der Aufbau und die Arbeitsweise des hier dargestellten Brenners gleich dem Aufbau und der Arbeitsweise der in diesem Patent beschriebenen Strahlbrenner. Es kann jedoch auch ein anderer aus Drahtgeflechten oder dergleichen folienartigen Elementen bestehender Strahlungsteil vorhanden sein. Am Flansch 3 des Strahlbrenners ist ein Rost 5 aus senkrecht zum Teil 4 des Brenners stehenden Blechen angeordnet. Dieser Rost kann z. B. mit am Flansch 3 befestigten Lap pen 6 verschraubt sein.
Die senkrecht zueinander ste henden und an den Kreuzungsstellen ineinandergrei- fenden, ebenen Blechstreifen 7 des Rostes 5 bilden über dem Teil 4 eine wabenartige Kammerung, die den Zutritt von Zugluft zum Strahlungsteil 4 und mechanische Beschädigung desselben verhindert, aber den Austritt der Wärmestrahlung von dem Teil 4 durch die Kammern des Rostes gestattet. Diese Kam mern stehen mit ihrer Achse (Strömungsachse) senk recht zur Strahlungsfläche des Teils 4, und sie wer den alle von Rostflächen gleicher Dimensionen be grenzt.
Durch die heissen, von der flächigen Verbren nungszone an der Strahlungsfläche des Teils 4 kom menden Verbrennungsgase wird auch der Rost 5 mindestens teilweise auf Rotglut erhitzt und die als zusätzliche, ausserhalb der Strahlungsfläche des Teils 4 liegenden Strahlungsflächen wirkenden Wände des Rostes 5 tragen ihrerseits erheblich zur Wärme strahlung des Brenners bei. Der Rost ergibt- damit auch eine Erhöhung des Wirkungsgrades des Bren ners, indem er eine Erhöhung des Wärmestrahlungs- anteils gegenüber der durch Konvektion abgegebenen Wärme des Brenners bewirkt.
Durch den Rost 5 wird die Strahlung hauptsächlich in die. Axialrichtung der Öffnungen des Rostes gelenkt, so dass die Heizwirkung des Brenners auf ein bestimmtes Gebiet konzentriert werden kann, was in bestimmten Fällen, z. B. bei Trockenöfen und Bratöfen, sehr erwünscht ist.
Die Seitenlänge der beispielsweise quadratischen Öffnungen des Rostes 5 wird grösser als die Maschen weite der Drahtgeflechte des Strahlkörpers 4, vor zugsweise etwa 20 bis 25 mm gewählt, während die Höhe des Rostes 5 etwa 15 bis 25 mm betragen kann. Bei diesen Rostdimensionen arbeitet der Brenner zu verlässig und ohne erhebliches Flackern bei Wind stärken bis 40 km :\h. Die Dicke der Blechstreifen, aus welchen der Rost aufgebaut ist, kann beispielsweise etwa 0,5 mm betragen, in welchem Falle der Rost verhältnismässig rasch auf Glühtemperatur gebracht wird.
Zur Herstellung des Rostes wird selbstverständ lich ein zunderfreies, möglichst feuerfestes Material verwendet.
In Fig.2 und 3 sind entsprechende Teile des Brenners gleich bezeichnet wie in Fig. 1. Fig. 2 zeigt einen Rost 5, welcher aus ebenen, gestreckten Blech bändern 8 und aus gewellten Blechbändern 9 auf gebaut ist. Die Blechbänder 9 begrenzen zwischen den ebenen Blechbändern 8 Kammern oder öffnun- gen mit dreieckähnlichem Querschnitt, die den Zu tritt der Zugluft zum Strahlungsteil 4 verhindern. Der Rost 5 gemäss Fig.2 hat den Vorteil, dass die Blechbänder sich nicht kreuzen und daher in den Blechbändern keine Einschnitte an den Kreuzungs stellen erforderlich sind.
An den Scheitelpunkten der gewellten Bänder 9 können dieselben mit dem Rahmen des Rostes 5 bzw. mit den ebenen Blech streifen 8 durch Schweissung verbunden sein.
Fig.3 zeigt eine weitere Ausführungsform des Rostes 5, welcher ausschliesslich aus zickzackförmig gewellten Blechstreifen 10 aufgebaut ist. Die Strei fen 10 berühren sich an ihren Scheitelpunkten und können an diesen Stellen durch Schweissung ver bunden sein. Die Streifen 10 begrenzen am Rande des Rostes 5 dreieckige und im Mittelteil des Rostes 5 rhombische Öffnungen, die den Zutritt der Zugluft zum Strahlungsteil 4 verhindern.
Man erkennt aus den Fig.2 und 3, dass die meisten der mit ihrer Achse senkrecht zur Strah lungsfläche des Teils 4 stehenden Rostkammern von Rostflächen gleicher Dimensionen begrenzt sind.
Die dargestellten Brenner eignen sich nicht nur zu Heizzwecken im Freien oder in grossen Räumen, wo verhältnismässig starke Luftzüge auftreten kön nen, sondern die Brenner sind auch sehr geeignet zur Verwendung in Brat- und Grillöfen oder in Trocken öfen aller Art, wo eine intensive und konzentrierte Erhitzung eines bestimmtes Guts verlangt wird. Der Brenner eignet sich ganz besonders für Trockenöfen, durch welche Trocknungsluft geführt wird, weil der dabei auftretende Luftzug das zuverlässige Funktio nieren des Brenners nicht beeinträchtigen kann.
Es kann wesentlich sein, dass der Rost bei den Ausführungsformen nach Fig. 1 bis 3 ohne Zwischen raum auf dem Teil 4 liegt, um Ausgleichsströmungen zwischen einzelnen Kammern des Rostes direkt über dem Teil 4 zu verhindern.
Anstelle eines Rostes aus flachen, praktisch senk recht zur Brennerfläche stehenden Bändern könnte auch ein Rost aus Stäben oder Drähten vorhanden sein, welche ebenfalls Kammern begrenzen, deren Achse (Strömungsachse) im wesentlichen senkrecht zur Brennerfläche stehen. Es kann beispielsweise ein grobmaschiges Drahtgeflecht als Rost zusätzlicher Strahlungsflächen vorhanden sein.
Es hat sich ge zeigt, dass auch ein solches Drahtgeflecht trotz der verhältnismässig geringen Tiefe der einzelnen, die Kammern bildenden Maschenöffnungen einen guten Schutz gegen Luftzüge längs der Brenneroberfläche darstellt. Die Drahtgeflechte des Strahlungsteils 4 können dabei Maschenweiten von beispielsweise 0,4 bis 0,8 mm je nach Gasart und das die zusätzlichen Strahlungsflächen bildende Drahtgeflecht eine Ma schenweite von 0,5 bis 1 cm aufweisen.
Der Draht durchmesser des die zusätzlichen Strahlungsflächen bildenden Drahtgeflechts kann bei etwa 1 mm liegen, so dass hier, wie bei den dargestellten Ausführungs beispielen, die totale in Richtung der Kammerachsen projizierte Fläche der Kammerbegrenzungsteile des Rostes geringer ist als der Totalquerschnitt aller Kammern. 3. Strahlbrenner nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rost ohne Zwischenraum auf der genannten Brennerfläche liegt.
4. Strahlbrenner nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Rost mindestens annähernd senkrecht zur genannten Brennerfläche stehende Wände aufweist.
5. Strahlbrenner nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rost aus senkrecht zuein- anderstehenden, an den Kreuzungsstellen ineinander greifenden, ebenen Blechstreifen besteht.
6. Strahibrenner nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rost mindestens teilweise aus gewellten Bändern besteht, die sich an den Scheitelpunkten ihrer Wellung gegenseitig berühren.
7. Strahlbrenner nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rost aus ebenen und ge wellten Bändern besteht, wobei die Scheitelpunkte der gewellten Bänder die ebenen Bänder berühren.
B. Strahlbrenner nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe und die Querdimen sionen der Kammern mindestens annähernd gleich sind.
9. Strahlbrenner nach Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass quadratische Kammern vorge sehen sind, deren Seitenlänge 20 bis 25 mm beträgt, und dass die Rosthöhe -15 bis 25 mm beträgt.
10. Strahlbrenner nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die totale, in Richtung der Kammerachsen projizierte Fläche der Kammer begrenzungsteile geringer ist als der Totalquerschnitt aller Kammern.