DE1753168B2 - Mit natuerlichem zug arbeitendes strahlungsheizgeraet - Google Patents

Description

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geordnet ist. Soweit bei diesem bekannten Gerät die Blechstreifen verbunden sind, die mit ihren freien

hohlen Heizkörper an der Vorderseite mit (rautenfcr- Rändern unter einem spitzen Winkel aufeinandertref-

migen) Öffnungen versehen sein sollten, gilt das oben fen und in wärmeleitender Verbindung an dem feuer-

Gesagte. Dieses bekannte Heizkörpergerät hat zudem festen Überzug befestigt sind,

den weiteren Nachteil, daß das aus einzelnen Rohren 5 Indem gemäß der Erfindung die Rückwand eine

bestehende Strahleraggregat in Aufbau und Herstel- Schicht aus einem relativ schlecht wärmeleitenden

lung aufwendig ist und, da jeweils jedes Heizkörper- und feuerfesten Material aufweist, dient die Rück-

rolir je einem Bunsenbrenner zugeordnet ist, grand- wand als Wärmesammei- und Speicherelement, das,

sätzlich nicht für die Verwendung in Verbindung mit insbesondere auch bei Betrieb mit geringerer Lei-

einem Verdampfungsbrenner geeignet wäre, an des- io stung, die Aufrechterhaltung einer zur vollständigen

sen zusammenhängendem Austrittsschlitz die brenn- Verbrennung mit hohem Strahlungswärmeanteil er-

baren Gase in Form eines flächigen kontinuierlichen forderlichen optimalen Temperatur gewährleistet.

Vorhangs bzw, Schleiers austreten. Gleichzeitig wird eine Abstrahlung nach hinten im

Aus der USA.-Patentschrift 2 852 017 ist eine Vor- wesentlichen vermieden und hierdurch die Verwenriehtung bekannt, welche eine Verbrennungskammer 15 dung einer aufwendigen Reflektorfläche erübrigt. mil zwei im Abstand voneinander angeordneten ver- Auberdem dient die aus der feuerfesten, schlecht tii.tlen Seitenwänden aufweist, die an ihrer Innenseite wärmeleitenden Schicht bestehende Rückwand mit Vorsprüngen oder Rippen zur W'irmeabsorbtion gleichzeitig zur mechanischen Halterung des gesamvcriehen sind. In einer Kammer unterhalb der Ver- ten Aggregats. Durch den Aufbau des Strahleraggrebriinungskammer sind ein oder mehrere Bunsen- 20 gats aus einzelnen nebeneinander angeordneten rinbivnner für gasförmige oder zerstäubte Brennstoffe nenförmigen Strahlerelementen, die einerseits an ih-Mügesehen. Bei dieser Ausführung sind Vorder- und rer Vorder- oder Abstrahlungsseite mit Schlitzen ver-IMckwand völlig gleichartig ausgebildet, insbeson- sehen sind und an der gegenüberliegenden, nach intlere sind an der Vorderseite keinerlei Durchbrechun- nen gerichteten Seite über Schenkel mit der als Wärmen vorgesehen. Bei dieser bekannten Anordnung 25 mespeicher dienenden feuerfesten Rückwand verbunv ird somit ein erheblicher Teil der Wärme durch den sind, wird ebenfalls die Erreichung einer optima-Konvcktion abgegeben, wofür auch die Anordnung len, eine vollständige Verbrennung bei allen Betriebs- <ler Vielzahl von Vorsprüngen an beiden Seiten so- zuständen, auch solchen mit geringer Leistung, ge- »·■. ohl der Vorder- wie auch der Rückwand spricht. währleistenden Temperatur im Inneren sichergestellt;

Aus der deutschen Patentschrift 382 100 schließ- 30 die horizontalen Schlitze in der Vorderwand bewirlich ist ein Gaskamin mit einer Parallelanordnung ken einerseits die Abstrahlung der von den Schenkeln von Rohren bekannt, in deren Innenraum jeweils ge- aufgenommenen Wärme nach außen, gleichzeitig bilsonderte Bunsenflammen brennen. Die Rohre sind in den jedoch die zwischen den Schlitzen verbleibenden ihrem unteren Teil mit Schlitzen versehen, die jedoch Stege eine teilweise Abschirmung, welche gewährleinicht c'?r Wärmeabstrahlung, sondern der Luftzufuhr 35 stet, daß im Inneren der von den Strahlern gebildeten für die im Rohrinneren angeordneten Bunsenbrenner vertikalen Kanäle eine erhöhte Temperatur aufdienen. Soweit die Rohre in dem oberen, allseitig ge- rechterhalten wird, wodurch die rasche und vollstänt-chlossenen Teil als Strahlerelemente wirken mögen, dige, technisch einwandfreie Verbrennung der in diegilt das oben mit Bezug auf die USA.-Patentschrift sen vertikalen Kanälen aufsteigenden brennbaren 2 852 017 und die deutsche Patentschrift 505 823 Ge- 40 Gase über die gesamte Breite des von dem Brenner sagte. Auch die Anordnung nach der deutschen Pa- gelieferten Flammenvorhangs bzw. -Schleiers zuvertentschrift 382 100 wäre im übrigen nicht als Strahler- lässig sichergestellt wird.

aggregat in Verbindung mit einem Verdampfungs- Herstellungstechnisch ist der Strahlungskörper des

brenner geeignet, aus dessen Austrittsschlitz ein flä- erfindungsgemäßen Strahlungsheizgerätcs äußerst

chiger Vorhang btw. Schleier brennbarer Gase aus- 45 einfach. Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der

tritt. Erfindung kann vorgesehen sein, daß jeweils jedes

Durch die vorliegende Erfindung soll ein Strah- Einzelstrahlereiement des Strahleraggrtgats aus lungsheizgcrät dieser Art geschaffen werden, das d'c einem einzigen Blechzuschnitt hergestellt ist, der in optimale Umsetzung und Abgabe des Verbrennungs- seinem Mittelbereich mit Schlitzen versehen ist und wärmcinhalts der brennbaren Gase in SKahlungs- 50 der in die:^m Mittelbereich so gebogen ist, daß die wärme zur Strahlungsheizung der Umgebung gewähr- nichtgeschlitzten Seitenteile unter einem Winkel aufleistet, und zwar insbesondere auch bei Betriebszu- einander zu verlaufen.

ständen mit verringerter, gedrosselter Leistung. Der Das erfindungsgemäße Strahlungsheizgerät eignet

Stnihlungskörper soll dabei in Aufbau und Herstel- sich insbesondere vorteilhaft zur Anwendung in Ver-

lung einfach und billig sein. 55 bindung mit einem Verdampfungsbrenner der in Pa-

Zu diesem Zweck ist bei einem Strahlungsheizgerät tentanmeldung P 16 01 264.9-13 beschriebenen Art,

der vorstehend genannten Art gemäß der Erfindung welcher eine längliche Verdampfungskammer besitzt,

vorgesehen, daß die Rückwand eine kleinere Wärme- in welcher der am Boden in einfacher Weise mittels

leitfähigkeit aufweist als die Vorderwand und an ih- einer einzigen Leitung in einem Punkt zugefiihrte rer dem Kanal zugekehrten Fläche mit einem feuerte- 60 flüsüige Brennstoff vergast und durch die Ausbildung

sten Überzug geringer Wärmeleitfähigkeit versehen des Verdampfungsraums und der in diesem vorgese-

ist, daß die Frontwand aus einzelnen senkrecht ne- herten LuftzufUhrungsöffnungen so verteilt wird, daß

beneinander angeordneten, etwa halbkreisförmig ge- an der der länglichen Form der Verdampfungskam-

bogenen und mit ihren Wölbungen nach außen wei- mer angepaßten und sich im wesentlichen Über deren

senden Rinnen besteht und die Durchbrechungen als 65 gesamte Länge erstreckenden Austrittsöffnung des

waagerecht verlaufende Schlitze ausgebildet sind, wo- Brenners teilweise oxydierte brennbare Gase in Form

bei jeweils die Ränder jeder Rinne zum Bilden von eines flächigen Vorhangs bzw. Schleiers über die ge-

Einzelstrahlerelementen mit senkrecht angeordneten iamt? Längserstreckung des Brenners hin nach oben

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zur vollständigen Verbrennung mit blauer Flamme Vollmaterial bestehenden Teile aufeinandertreffen

(hydroxylische Verbrennung) austreten. und die geneigten Schenkel bzw. Seitenteile 12, 13

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungs- bilden.

beispiel der Erfindung an Hand der Zeichnung be- Die Elemente 12, 13, 14 sind bei 17 (Fig. 3) fu-

schrieben; in dieser zeigt 5 gendicht über die gesamte Länge an der Vorderseite

Fig. I den Strahlungskörper des Heizgerätes in zusammengefügt und bei 18 an dem Halter4 befe- Vorderansicht, stigt. F i g. 2 einen Vertikalschnitt durch den Strahlungs- Im folgenden wird die Wirkungsweise des Strah-

körper. lungsheizgeräts beschrieben: Im Betrieb des Brenners

F i g. 3 einen Horizontalschnitt durch den Strah- io steigen die Verbrennungsgase zwischen den Schen-

lungskörper im Schnitt längs der Linie ITI-III in kein 12, 13 des Strahleraggregats aufwärts und wer-

F i g. 1, den hierbei in den zwischen dem feuerfesten Mate- F i g. 4 in Draufsicht die Abwicklung eines ein Ein- rial S und den Schenkeln 12, 13 sowie zwischen den

zelstrahlerelement des Strahlungskörpers bildenden Schenkeln 12, 13 und den Rinnen 14 gebildeten Ka-

Blechzuschnitts; 15 nälen geführt; durch natürlichen Zug entsteht so ein F i g. 5 zeigt in Vertikalschnittansicht die Gesamt- Flammenvorhang bzw. -schleier. Da das feuerfeste

anordnung eines Strahlungsheizgeräts gemäß der Er- Material 5, in das die Schenkel bzw. Seitenteile 12,

findung mit einem Verdampfungsbrenner für flüssige 13 eingelassen sind, eine geringere Wärmeleitfähigkeit

Brennstoffe gemäß Patentanmeldung P 16 01 264.- besitzt als das zur Herstellung der Schenkel verwen-

9-13. »o dete Material, absorbieren diese rasch die in den Ka-

In der Zeichnung ist mit 1 (F i g. 5) der Mantel des nülen und in dem als Wärmespeicher dienenden Ma- Heizgeräts bezeichnet, das im unteren Teil einen in terial angesammelte Wärme, erhitzen sich somit in F i g. 5 als Ganzes mit 2 bezeichneten Heizöl-Ver- einer sehr warmen Umgebung auf Rotglut und sen-

dampfungsbrenner besitzt. den ehren Großteil ihrer Wärme in Form einer sicht-

Der Heizöl-Verdampfungsbrenner ist vorzugsweise as baren Strahlung aus. wobei gleichzeitig eine technisch

gemäß Patentanmeldung P 16 01 264.9-13 ausgebil- einwandfreie Verbrennung abläuft,

det. Das über dem Brenner vertikal angeordnete

Über dem Heizöl-Verdampfungsbrenner 2 ist ein Strahleraggregat besteht sonnt aus hochtemperaturfe-

im einzelnen in den Fig. 1 bis 4 näher dargestellter sten Kanälen und gewährleistet die Aufrechterhal-

Strahlungskörper bzw. ein Strahleraggregat vorgese- 30 tung eines Bereichs erhöhter Temperatur, in welchem

hen. das einen Halter 4 aufweist, der mit feuerfestem die Verbrennungsreaktionen vollständig und rasch

Materials überzogen ist: der Halter4 steht vertikal unter der katalytischen Wirkung von Metalloxiden

auf einer waagerechten Platte 6. die einstückig mit ablaufen, mit denen die Flammen in Kontakt ste-

einem äußeren Gehäuseteil 7 verbunden ist. das einen hen.

Vergasungsraum 8 des Brenners 2 umgibt, der der 35 Andererseits bewirken die waagerechten Schlitzöff- Höhe nach durch einen Gasverteiler 9 in zwei etwa nungen 15 eine intensive Ahstrahlung der durch die

gleich große Räume unterteilt ist; der Gasverteiler Seitenteile bzw. Schenkel 12. 13 aufgenommenen

weist ein im Schnitt V-förmiges Teil 9' auf. das mit Wärme nach vorn, wobei durch die zwischen den

seiner Spitze nach unten zeigt. Schlitzen stehengebliebenen Stege der Rinne 14 eine

Mit 22 ist die Brennstoffleitung bezeichnet, die aus 4° Teilabschirmung gegeben ist. weiche die Aufrechter

einer schräggestellten Wand 23 ausmündet. haltung der für die genannte hydroxylische Verbren-

Der Brennerkopf weist Schrägflächen 10 in solcher nung optimalen erhöhten Temperatur im Inneren dei

Anordnung auf. daß der Austrittsquerschnitt der Kanäle gewährleistet, und zwar auch bei Betrieb de«

Gase von unten nach oben zunimmt: in dem ge- Heizgeräts mit geringerer Leistung,

krümmten Ubergangsteil zwischen der schräggestell- 45 Auf diese Weise wird der Strahlungsanteil de«

ten Fläche 10 und der waagerechten Platte 6 sind Heizgeräts erheblich vergrößert und insbesondere die

Luftzufuhröffnungen 11 vorgesehen, deren Neigungs- Heizwirkung in Bodennähe verbessert,

winkel gegen die Waagerechte längs dem geraden Besonders günstige Ergebnisse lassen sich erzielen

Teil der Austrittsöffnung und ihren apsidenartig ge- wenn das Sirahleraggregat über einem Brenner fin

krümmten stirnseitigen Teilen voneinander verschie- 50 flüssige Brennstoffe angebracht ist. der. wie in Fig.:

den sind. gezeigt, an seiner Oberseite mit einer Schrägflächc K

Das Strahleraggregat weist eine Anzahl senkrecht (Fig. 5) versehen ist. derart, daß der Gasaustritt*- anseordneter. rinnenförmiger Elemente auf. die je- querschnitt ^von unten nach oben zunimmt: die¹-; weils aus zwei Seitenteilen bzw. Schenkeln 12. 13 be- Fläche geht nach oben über einen gekrümmten Abstehen, die vertikal angeordnet sind und im Horizon- 55 schnitt in die erwähnte waagerechte Platte 6 über talschniit so gegeneinander geneigt verlaufen, daß sie wobei die öffnungen 11 für die Zuführung von Luf an dem Halter 4 unter einem spitzen Winkel aufein- zur abschließenden Verbrennung in dem gekrümmte! andertreffen, so daß ein guter Wärmekontakt mit Teil vorgesehen sind, und zwar in den geradlinige! dem feuerfesten Materia! 5 gegeben ist: an ihren von- Längsseiten unter einem geringeren Neigungswinke einander entfernten Rändern sind die Schenkel 12. 13 60 gegenüber der Horizontalen als in den halbkreisför miteinander jeweils durch einen gewölbten rinnenför- migen Teilen an den Stirnseiten: hierdurch wird mi misen Abschnitt 14 verbunden, in dem waagerechte Sicherheit eine Verbrennung in einer gleichmäßige! Schlitzöffnungen 15 vorgesehen sind. vertikalen Flammenwand bzw. einem Flammen

Jedes derartige Einzelstrahlerelement kann zweck- schleier oder -vorhang erreicht.

mäßig aus einem einzigen Blechzuschnitt 16 (F i g. 4) 65 Die vorteilhaften Heizeigenschaften des Strah

hergestellt werden, in dessen Mittelteil Schlitze 15 ge- lungsheizgeräts beruhen somit auf der folgende!

schnitten sind: das Blech wird in seinem Mittelteil Kombinationswirkung:

derart gebogen, daß die Ränder I2¹. 13' der aus Anfängliche Verteilung der Heizöldämpfe mittel

einer Leit- ir.id Verteilervorrichtung solcher Art, daß eine Ausbreitung und Verteilung der brennbaren Gase über die gesamte Länge der langgestreckten Austrittsöffnung des Brenners zustande kommt.

Üurch besondere Anordnung der öffnungen für die Zusatzluftzufuhr erhalten die aufsteigenden Gase die Gestalt eines homogenen Vorhangs bzw. Schleiers, der der Form des Strahleraggtegats angeglichen ist, in dessen Innerem die vollständige Verbrennung und Umwandlung in Strahlungswärme erfolgt.

Spezielle Formgebung dieses Strahleraggregats aus feuerbeständigem Metall: Durch die Ausgestaltung der an der Frontwand vorgesehenen Durchbrechungen als waagerechte Schlitzöffnungen wird die Ausstrahlung aus dem Innenbereich, in dem die Verbrennungsvorgänge ablaufen, verringert bzw. kontrolliert, derart, daß fUr den vollständigen und schnellen Ablauf der Reaktionen zwischen der Verbrennungsluft und den laminarströmenden brennbaren Gasen erforderliche Temperatur aufrechterhalten wird.

Die von den auf Rotglut befindlichen Strahlerelementen ausgehende Strahlung tritt durch einen Schirm 19 aus feuerfestem Glas aus. Durch die schräge Anordnung der Rippen 12, 13 ergibt sich ein sowohl in der Horizontalen wie in der Vertikalen beträchtlicher Strahlungswinkel α (Fig. 3). Nach dem Austritt aus den Kanälen des Strahleraggregats wird der Gasstrom durch den eine Umlenkleitfläche bildenden Halter 4 umgelenkt und in den Abzugstutzen

ίο 20 abgesaugt.

Nach ihrem Austritt aus dem Strahleraggregat können die heißen Oase gegebenenfalls an einer (nicht dargestellten) Heizfläche vorbeigeleitet werden, die mit waagerecht längs der Deckplatte 21 angeordneten

Rippen versehen ist und eine abnehmbare Wärmeplatte bildet.

Die über den inhalt der Patentansprüche hinausgehenden Teile der Beschreibung und der Zeichnungen dienen zur Erläuterung und sind nicht Gegenstand

ao der Erfindung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Durch die Erfindung soll allgemein ein Strahlungs- Patentansprüche: heizgerät dieser Art geschaffen werden, dessen an r den aus dem Brenner austretenden Flammenschleier bzw. -vorhang angepaßter Strahlungskörper eine op-

¹. Mit natürlichem Zug arbeitendes Strahlungs- 5 timale Umsetzung des Verbrennungswärmeinhalts heizgerät mit einem Brenner für strömende der brennbaren Gase in Strahlungswärme ergibt.
Brennstoffe und einem über dem Brenner an- In diesem Zusammenhang ist es aus der USA.-geordneten Strahlungskörper, der aus einer Rück- Reissue-Patentschrift 17 053 (zur USA.-Patentschrift wand und einer mit Abstand vor dieser angeord- 1514 773) bzw. aus der USA.-Reissue-Patentschrift neten, auf ihrer gesamten Höhe mit Durchbre- io 16 625 (zur USA.-Patentschrift 1615 378) bereits bechungen versehenen Frontwand besteht, wobei kannt, über einem Verdampfungsbrenner, an dessen der Brenner sich über die gesamte Breite der oberer Ausgangsseite eine lineare Anordnung von Strahlungsheizfläche erstreckt und die teilweise Bunsenbrennern vorgesehen ist, welchen die durch oxydierten, mit blauer Flamme brennenden Ver- Verdampfung flüssigen Brennstoffs und Vermischung brennungsgase in Gestalt eines flächigen Schleiers 15 mit Verbrennungsluft gebildeten brennbaren Gase aus dem Brenner austreten und in dem zwischen zugeführt werden, ein Strahlungskörperaggregat ander Rückwand und der Frontwand des Strah- zuordnen, das aus einer Rückwand und einer mit Ablungskörpers gebildeten Kanal nach oben strö- stand vor dieser angeordneten, auf ihrer gesamten men, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe mit Durchbrechungen versehenen Frontwand Rückwand eine kleinere Wärmeleitfähigkeit auf- 20 besteht. Dabei ist bei den bekannten Anordnungen weist als die Frontwand und an ihrer dem Kanal die durchbrochene Frontwand in Form eines Gitterzugekehrten Fläche mit einem feuerfesten Über- werks aus unter zwei sich kreuzenden Diagonalrichzug (5) geringer Wärmeleitfähigkeit versehen ist, tungen verlaufenden Streben ausgebildet. Die Durchdaß die Frontwand aus einzelnen senkrecht ne- brechungen machen dabei den Hauptanteil der Gebeneinander angeordneten, etwa halbkreisförmig 25 samtfrontfläche aus. Dies kann zur Folge haben, daß gebogenen und mit ihren Wölbungen nach außen bei Betrieb mit kleinerer Leistung die Wärmeabstrahweisenden ."!innen (14) besteht und die Durchbre- lung durch die weitgehend offene Frontfläche zu groß chungen als waagerecht verlaufende Schlitze (15) wird, um im Inneren des Strahleraggregats die für ausgebildet sind, wobei jeweils die Ränder jeder den vollständigen und schnellen Ablauf der Reaktio-Rinne zum Bilden von Ei¹ zelstrahlerelementen 30 nen zwischen der Verbrennungsluft und den brennbamit senkrecht angeordneten Blechstreifen verbun- ren Gasen erforderliche Temperatur aufrechtzuerhalden sind, die mit ihren freien Rändern unter ten. Eine unvollständige Verbrennung bei zu niedrieinem spitzen Winkel aufeinandertreffen und in ger Temperatur ist die unerwünschte Folge. Des weiwärmeleitender Verbindung an dem feuerfesten teren sind bei den genannten bekannten Anordnun-Überzug (5) befestigt sind. 35 gen sowohl die Frontwand als auch die Rückwand

2. Strahlungsheizgerät nach Anspruch 1, da- aus dem gleichen, vorzugsweise metallischen Material durch gekennzeichnet, daß jeweils jedes Einzel- hergestellt; die Abstrahlung erfolgt daher nicht nur strahlerelement des Strahleraggregats aus einem nach vorn, sondern auch nach hinten, was eine gesoneinzigen Blechzuschnitt (16, Fig.4) hergestellt derte, aufwendige Reflektorwand hinter dem Strahlerist, der in seinem Mittelbereich mit Schlitzen (15) 40 aggregat und seitlich von ihm erforderlich macht; versehen ist und der in diesem Mittelbereich so außerdem besteht wiederum bei Betrieb geringerer gebogen ist. daß die nichtgeschlitzten Seitenteile Leistung die Gefahr, daß die insgesamt den Strah-(12. 13) unter einem Winkel aufeinander zu ver- lungskörper bildenden Vorder-, Rück- und Seitenflälaufcn. chen, die sämtlich aus gut wärmeleitendem Material

45 bestehen, eine zu große Wärmemenge durch Abstrahlung oder Konvektion abgeben, derart, daß im Inneren des Strahlungskörpers nicht mehr die für eine optimale Verbrennung mit hohem Strahlungswärmean-

teil erforderliche Temperatur aufrechterhalten wird.

50 Front- und Rückwand sind bei den bekannten Anordnungen mit einwärts gerichteten Vorsprüngen zur Vergrößerung der für den Wärmekontakt zwischen den brennbaren Gasen und dem Strahlungskörper wirksamen Oberfläche versehen. Abgesehen davon,

Die Erfindung betrifft ein mit natürlichem Zug ar- 55 daß hierdurch bei dem bereits erwähnten Betrieb mit beitcndes Strahlungsheizgerät mit einem Brenner für kleiner Leistung der Wärmeentzug aus dem Inneren strömende Brennstoffe und einem über dem Brenner des Strahlungskörpers noch erhöht und die Einhalangeordnetcn Strahlungskörper, der aus einer Rück- tung einer zur optimalen hydroxylischen Verbrenwand und einer mit Abstand vor dieser angeordneten, nung erforderlichen Temperatur zusätzlich erschwert auf ihrer gesamten Höhe mit Durchbrechungen verse- 60 wird, ist die Herstellung derartiger Vorsprünge an hencn Frontwand besteht, wobei der Brenner sich den Begrenzungswänden des Strahlungskörpers herüber die gesamte Breite der Strahlungsheizfläche er- stclltingstechnisch aufwendig und teuer,
streckt und die teilweise oxydierten, mit blauer Ähnliches gilt für ein aus der deutschen Patent-

Flamme brennenden Verbrennungsgase in Gestalt schrift 505 823 bekanntes Verdampfungsheizgerät, eines flächigen Schleiers aus dem Brenner austreten 65 bei welchem ebenfalls an der Oberseite des Verdamp- und in dem zwischen der Rückwand und der Front- feraggrcgals eine lineare Reihenanordnung von Bunwand des Strahlungskörpers gebildeten Kanal nach senbrennern vorgesehen ist und über jedem Bunsennben strömen. brenner ein gesonderter rohrförmiger Heizkörper an-