DE10019890C2 - Brenner mit Flammrohr - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Brenner, insbesondere zur Verwen­ dung in Kraftfahrzeugstandheizungen, wie durch den Oberbegriff des unabhän­ gigen Patentanspruches 1 beschrieben.

In einer Vielzahl von Anwendungen, insbesondere im Bereich der Standheizun­ gen für Kraftfahrzeuge, aber auch bei Heizgeräten aus anderen Gebieten, kommen heutzutage Brenner zum Einsatz, die die in fossilen Energieträgern gespeicherte Energie in Wärmeenergie umwandeln. Die Brenner an sich beste­ hen dabei in der Regel aus einer Einrichtung zur Einführung und Aufbereitung des Brennstoffes, wie z. B. einer Zerstäuberdüse, einer Brennkammer, in die der derart aufbereitete Brennstoff eingeführt wird sowie einem darauf folgenden Flammrohr, aus dem die Abgase des Brenners schließlich in geeigneter Weise abgeführt werden.

Die Verbrennung in dem Brenner erzeugt insbesondere im Bereich des Flamm­ rohres erhebliche Arbeitsgeräusche, so daß dem Brenner auf geeignete Weise Schalldämpfer nachgeordnet werden müssen, insbesondere wenn der Brenner in Heizgeräten für den Einsatz in Kraftfahrzeugen vorgesehen ist. Schalldämp­ fer sind in der Regel aber sehr große Bauteile, was sich nachteilig auf den be­ nötigten Bauraum von mit einem derartigen Brenner ausgerüsteten Vorrichtun­ gen auswirkt, als auch auf die Komplexität der gesamten Baugruppe.

Aus der DE 36 01 399 C2 ist ein Brenner bekannt, bei dem das Flammrohr ei­ nen einzigen Ring von in Umfangsrichtung angeordneten Öffnungen aufweist. Ein derartiger einziger Ring von Öffnungen vermag die Verbrennungsge­ schwindigkeit im Flammrohr und damit eine wesentliche Einflußgröße für die Geräuschemission des Brenners nur unzureichend zu beeinflussen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Brenner mit Flamm­ rohr vorzusehen, dessen Geräuschbildung deutlich reduziert ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruches 1 gelöst, wobei zweckmäßige Ausführungsformen durch die Merkmale der Un­ teransprüche beschrieben sind.

Vorgesehen ist ein Brenner, insbesondere zur Verwendung in Kraftfahrzeug­ standheizungen, mit einer Brennstoffzuführung, einer Brennkammer sowie ei­ nem Flammrohr, wobei das Flammrohr mit Öffnungen in seiner Wandung ver­ sehen ist, die ein Anordnungsmuster mit einer Vielzahl von über den Umfang verteilten und in Achsrichtung des Flammrohres hintereinander gestaffelten Öffnungen bilden. Durch die Öffnungen in der Wandung des Flammrohres er­ reicht man eine wirkungsvolle Geräuschreduzierung im Brenner bzw. in dem Heizgerät, in dem der Brenner eingebaut ist. Auf diese Art und Weise können aufwendige und großvolumige Schalldämpfer, einem Heizgerät nachgeschaltet werden müßten, unterbleiben. Damit wird die Einbindung einer mit einem Bren­ ner versehenen Baugruppe einfacher und, beispielsweise bei einer Anwendung im PKW, es verringert sich der Platzbedarf.

Der Brenner nach Maßgabe der vorliegenden Erfindung kann darüber hinaus derart ausgebildet sein, daß die Öffnungen im Flammrohr in Form einer Belo­ chung vorgesehen sind, wobei diese Belochung des Flammrohres vorzugswei­ se einem definierten Muster entspricht, wobei die Belochung des Flammrohres auch aus unterschiedlich großen Bohrungen bestehen kann, und wobei die Größe der Bohrungen vorzugsweise so gewählt ist, daß sich bestimmte Fre­ quenzen der Schwingungen des Flammrohres durch Interferenzen eliminieren.

Die ideale Verteilung der Bohrungen kann durch Berechnungen oder Versuche dem jeweiligen speziellen Anwendungsfall angepaßt werden.

Weitere Vorteile und Eigenschaften ergeben sich aus der folgenden Beschrei­ bung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, mit Bezug auf die bei­ gefügten Zeichnungen; darin zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Ausführungsform eines Brenners nach Maßga­ be der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform eines Brenners nach Maßgabe der vorlie­ genden Erfindung;

Fig. 3 eine dritte Ausführungsform eines Brenners nach Maßgabe der vorlie­ genden Erfindung.

In der Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform eines Brenners nach Maßgabe der vorliegenden Erfindung dargestellt.

Zu erkennen ist dabei auf der linken Seite eine Einrichtung zum Einführen des Brennstoffes in den Brenner, wobei es sich in der in Fig. 1 dargestellten Ausfüh­ rungsform um einen Düsenzerstäuber 2 handelt. An diesen Düsenzerstäuber 2 ist auf der rechten Seite ein Hitzeschild 4 angeflanscht, in den eine Einrichtung zum Zünden hineinragt. Gegenüber dem Düsenzerstäuber 2 ist, wie sich der Figur weiterhin entnehmen läßt, darüber hinaus ein Staukörper 8 vorgesehen, der über Befestigungslaschen 10 an dem Hitzeschild 4 fixiert ist. Auf dem Hit­ zeschild 4 des Brenners sitzt, wie der Fig. 1 weiterhin zu entnehmen ist, eine Brennkammer 12, die mit einem Boden 14 versehen ist, in dessen Zentrum sich eine Öffnung 16 befindet. Auf der rechten Seite der Brennkammer 12 ist dar­ über hinaus zu erkennen, daß sich an die Brennkammer 12 ein Flammrohr 18 anschließt, daß ebenfalls einen Boden 20 aufweist, der wiederum entsprechend der Öffnung 16 mit einer Öffnung 22 versehen ist, die in der dargestellten Aus­ führungsform in Anordnung und Abmessung der Öffnung 16 der Brennkammer 12 entspricht.

Schließlich ist der Fig. 1 zu entnehmen, daß die Wandung des Flammrohres 18 mit Öffnungen 24 versehen ist, durch die Schwingungen des Flammrohres 18 und damit eine Geräuschbildung desselben vermindert werden. In der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform sind die Öffnungen in der Form einer stocha­ stisch verteilten Belochung vorgesehen, wobei die einzelnen Löcher 24 in Grö­ ße, Form und Anordnung unterschiedlich sind.

In der Fig. 2 ist eine zweite Ausführungsform des Brenners nach Maßgabe der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei zu Fig. 1 identische Elemente auch mit identischen Bezugszeichen versehen sind.

Die Ausführungsform der Fig. 2 entspricht im wesentlichen derjenigen der Fig. 1. Sie unterscheidet sich von der Ausführungsform der Fig. 1 aber dadurch, daß die Öffnungen 24 in der Wandung des Flammrohres 18 einem definierten Mu­ ster entsprechen, wobei in der dargestellten Ausführungform nebeneinander liegende Reihen von gleich großen Bohrungen 24 in der Wandung des Flamm­ rohres 18 vorgesehen sind. Aus Gründen der Einfachheit sind in der Fig. 2 nur zwei Reihen von Bohrungen 24 dargestellt, wobei es offensichtlich ist, daß die gesamte Wandung des Flammrohres 18 mit derartigen Reihen von Bohrungen 24 versehen sein kann.

In der Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Brenners nach Maßgabe der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei wiederum identische Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen sind. Wie zu erkennen ist, folgen die Bohrungen 24 in der Wandung des Flammrohres 18 in der in Fig. 3 dargestell­ ten Ausführungsform einem geometrischen Muster, wobei in diesem Muster definiert unterschiedlich große Bohrungen 24 vorgesehen sind. Durch die un­ terschiedlich großen Bohrungen 24 nach Maßgabe des Ausführungsbeispieles in Fig. 3 kann der Rauchgasstrom des in Fig. 3 dargestellten Brenners so auf­ geteilt werden, daß sich bestimmte Frequenzen des Flammrohres 18 durch In­ terferenzen selbst eliminieren. Die Geräuschbildung des Brenners kann auf die­ se Weise erheblich verringert werden.

Durch den erfindungsgemäßen Brenner, dessen Flammrohrwandung mit Öff­ nungen in stochastischer oder regelmäßiger Form versehen ist, wird somit auf überraschend einfache und vorteilhafte Art und Weise eine Geräuschreduzie­ rung des Brenners erreicht, wodurch sich eine Nachschaltung, z. B. eines Schalldämpfers, wie er bei herkömmlichen Brennern die Regel ist, erübrigt.

Die Anordnung z. B. eines Heizgerätes, das mit dem erfindungsgemäßen Bren­ ner ausgestattet ist, vereinfacht sich dadurch und nimmt weniger Raum ein.

Abgesehen von den in den Fig. 1 bis 3 separat dargestellten Ausführungsfor­ men ist natürlich auch eine Kombination einzelner Elemente der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsformen in weiteren Ausführungsformen möglich.

Claims (5)

1. Brenner, insbesondere zur Verwendung in einer Kraftfahrzeug- Standheizung, umfassend eine Brennkammer mit einer Brennstoffzufüh­ rung und einer Verbrennungsluftzuführung, sowie umfassend ein der Brennkammer nachgeordnetes Flammrohr mit die Flammrohrwand durchsetzenden Öffnungen, durch die Abgase aus einem das Flammrohr umgebenden, mit dem Flammrohrausgang kommunizierenden Abgas­ raum in das Flammrohr strömen, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (24) ein Anordnungsmuster mit einer Vielzahl von über den Umfang des Flammrohres verteilten und in Achsenrichtung des Flamm­ rohres hintereinander gestaffelten Öffnungen (24) haben.

2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (24) im Flammrohr (18) in Form einer Belochung vorgesehen sind.

3. Brenner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Belo­ chung des Flammrohres (18) einem definierten Muster entspricht.

4. Brenner nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Belochung aus unterschiedlich großen Bohrungen besteht.

5. Brenner nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Bohrungen so gewählt ist, daß sich bestimmte Frequenzen der Schwin­ gung des Flammrohres (18) durch Interferenzen selbst eliminieren.