DE19828602C1

DE19828602C1 - Pilot burner

Info

Publication number: DE19828602C1
Application number: DE19828602A
Authority: DE
Inventors: Josef Brandtner; Markus Jaeger; Uwe Armbruster
Original assignee: Truma Geraetetechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Truma Geraetetechnik GmbH and Co KG
Priority date: 1998-06-26
Filing date: 1998-06-26
Publication date: 1999-12-23
Anticipated expiration: 2018-06-27
Also published as: DE59906737D1; EP0967435B1; EP0967435A1

Abstract

Ein Zündbrenner mit zwei Gehäuseschalen (1, 2), die einen eine Gasdüse aufnehmenden Brenngaseinlaß (5), einen Primärlufteinlaß (8), einen Mischkanal (7) zum Mischen von Brenngas und Primärluft sowie einen Gas-Luftgemischauslaß (10) umschließen, ist dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gehäuseschalen (1, 2) jeweils durch ein Urformverfahren oder ein Schmiedeverfahren hergestellt sind und der Gas-Luftgemischauslaß (10) einen gekrümmten Austrittsquerschnitt aufweist, der sich wenigstens über einen Winkel von 90 DEG erstreckt. Die Gehäuseschalen (1, 2) lassen sich ohne weitere Nachbearbeitung zusammenfügen, wobei ein Preßverband für wirksamen Zusammenhalt sorgt. Der gekrümmte Austrittsquerschnitt am Gas-Luftgemischauslaß (10) gewährleistet ein sauberes und stabiles Flammenbild.A pilot burner with two housing shells (1, 2) which surround a fuel gas inlet (5) receiving a gas nozzle, a primary air inlet (8), a mixing channel (7) for mixing fuel gas and primary air and a gas / air mixture outlet (10) characterized in that the two housing shells (1, 2) are each produced by a primary molding process or a forging process and the gas-air mixture outlet (10) has a curved outlet cross section which extends at least over an angle of 90 °. The housing shells (1, 2) can be put together without further finishing, a press fit ensuring effective cohesion. The curved outlet cross-section at the gas-air mixture outlet (10) ensures a clean and stable flame pattern.

Description

Die Erfindung betrifft einen Zündbrenner gemäß dem Oberbegriff von Patent anspruch 1.The invention relates to a pilot burner according to the preamble of patent claim 1.

Ein derartiger Zündbrenner (US 3,184,337) besteht aus zwei Gehäuseschalen aus umgeformtem Blech, die mittels entsprechender Falze zueinandergefügt worden sind. Die Gehäuseschalen umschließen dabei einen eine Gasdüse auf nehmenden Brenngaseinlaß und einen Primärlufteinlaß zum Zuführen von Primärluft, die mit dem Brenngas in einem Mischkanal zu einem Gas-Luft gemisch vermischt wird, welches anschließend an einem Gas-Luftgemisch auslaß vom Zündbrenner abgegeben wird, wo es verbrennt. Zur Überwachung der Flamme am Zündbrenner ist ein Thermoelement vorgesehen, das durch die Flamme erwärmt wird. Fällt die Erwärmung z. B. nach Erlöschen der Flamme unter einen bestimmten Grenzwert ab, unterbricht das Thermoelement über ein Magnetventil die Brenngaszufuhr zu dem Zündbrenner.Such a pilot burner (US 3,184,337) consists of two housing shells made of formed sheet metal, which are joined together by means of appropriate folds have been. The housing shells enclose a gas nozzle taking fuel gas inlet and a primary air inlet for supplying Primary air mixed with the fuel gas in a mixing duct to a gas air mixture is mixed, which is then in a gas-air mixture outlet is released from the pilot burner where it burns. For surveillance The flame on the pilot burner is provided with a thermocouple Flame is heated. If the warming falls z. B. after the flame goes out below a certain limit, the thermocouple interrupts Solenoid valve the fuel gas supply to the pilot burner.

Beim Einsatz des Zündbrenners, z. B. in Flüssiggas-Fahrzeugheizungen, ist permanent eine Flamme zur Verfügung zu stellen. Zum einen soll dadurch das Entzünden des Hauptbrenners in Form eines atmosphärischen Heizbrenners erleichtert werden, so daß bei diesem lediglich die Brenngaszufuhr geöffnet werden muß. Zum anderen stellt die Zündflamme sicher, daß z. B. durch Undichtigkeiten am Hauptbrenner austretendes Brenngas sofort verbrannt wird. Eine gefährliche Konzentration von noch nicht verbranntem Gas in der Heizung wird somit zuverlässig vermieden. Dabei erfordert der ebenfalls atmos phärische Zündbrenner einen hohen Gasdurchsatz, z. B. eine Brennleistung von 300 Watt. Wenn mehrere Brennereinheiten zur Erhöhung der Gesamtheiz leistung vorgesehen werden, wird jeder Brennereinheit ein separater Zündbren ner zugeordnet, so daß bei Versorgung von zwei Brennereinheiten mindestens 600 Watt durch die Zündbrenner geleistet werden. Dies ist insbesondere in der Übergangszeit bei Außentemperaturen geringfügig unter einer angenehmen Raumtemperatur und bei Fahrzeugen mit kleinem Innenraum bereits soviel, daß eine unerwünscht starke Aufheizung auftreten kann.When using the pilot burner, e.g. B. in LPG vehicle heaters to make a flame permanently available. On the one hand, this is supposed to Ignition of the main burner in the form of an atmospheric heating burner be facilitated so that only the fuel gas supply is opened must become. On the other hand, the pilot flame ensures that, for. B. by Leaks in the fuel gas escaping from the main burner are burned immediately becomes. A dangerous concentration of unburned gas in the Heating is thus reliably avoided. It also requires atmos spherical pilot burner has a high gas throughput, e.g. B. a burning power of 300 watts. If several burner units increase the total heating power are provided, each burner unit will have a separate pilot light ner assigned so that when supplying two burner units at least 600 watts are generated by the pilot burner. This is particularly true in the Transitional period at outside temperatures slightly below a pleasant one Room temperature and already so much for vehicles with a small interior, that an undesirably strong heating can occur.

Der bekannte Zündbrenner aus Blech ist aufgrund der zahlreichen Verfahrensschritte, wie Stanzen, Umformen, Einlegen zusätzlicher Teile wie der Gasdüse, Falzen und Bördeln aufwendig und teuer in der Herstellung. The well-known pilot burner made of sheet metal is due to the numerous Process steps such as punching, forming, inserting additional parts such as the gas nozzle, folding and flanging complex and expensive to manufacture.

Es ist außerdem ein Reihenbrenner für ein gasbeheiztes Gerät bekannt (DE 36 04 196 A1), der aus zwei Halbschalen zusammengesetzt ist. Die als Druckgußteile ausbildbaren Halbschalen umschließen dabei Mischkanäle für Brenngas und Primärluft, denen außerhalb Gasdüsen zugeordnet sind.A row burner for a gas-fired device is also known (DE 36 04 196 A1), which is composed of two half-shells. As Die-cast parts that can be formed include half-channels for mixing channels Fuel gas and primary air, to which gas nozzles are assigned outside.

Bei einem Wach- und Zündflammenbrenner mit einem eine Kappe tragenden Trägerteil (DD 73 487) weist die abgerundete Kappe Austrittsöffnungen für ein Gas-Luft-Gemisch auf, die durch einen schmalen Überzündschlitz verbunden sind.With a watch and pilot burner with a cap Carrier part (DD 73 487) has the rounded cap for openings Gas-air mixture connected by a narrow ignition slot are.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zündbrenner der eingangs genannten Art anzugeben, dessen Herstellung stark vereinfacht ist und der ein stabiles Brennverhalten gewährleistet.The invention has for its object a pilot burner of the beginning Specify the type mentioned, the production of which is greatly simplified and the one stable burning behavior guaranteed.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe ist in Patentanspruch 1 angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.The achievement of the object is specified in claim 1. Advantageous embodiments of the invention are the dependent claims refer to.

Bei dem erfindungsgemäßen Zündbrenner ist es insbesondere, wenn es sich bei dem Urformverfahren um ein Aluminium-Druckgießverfahren handelt, aber auch beim Schmieden nach einmaliger Erstellung der Formwerkzeuge sehr ein fach und preiswert möglich, die Gehäuseschalen auch in größeren Stückzahlen und mit komplexer Geometrie herzustellen. Dies gilt auch dann, wenn gegebe nenfalls noch eine spanende Nachbearbeitung, z. B. durch Fräsen oder Bohren, erforderlich sein sollte. Im Idealfall weisen die beiden Gehäuseschalen eine identische Geometrie auf, so daß nur eine Gießform angefertigt werden muß. Wenn die Gehäuseschalen geeignete Erhöhungen und Vertiefungen, z. B. Zapfen und Bohrungen aufweisen, lassen sie sich zusammenfügen und werden durch den dadurch entstehenden Preßverband zusammengehalten, ohne daß zusätzliche Befestigungsmittel, wie Schrauben oder Falze, erforderlich sind. Vor dem Zusammenfügen läßt sich auch die Gasdüse zum Zuführen von Brenngas in eine Ausnehmung der Gehäuseschalen einsetzen, die durch das Zusammen fügen der Gehäuseschalen fest mit dem Zündbrenner verbunden wird.In the pilot burner according to the invention, it is particularly when it is the primary molding process is an aluminum die casting process, but also very useful when forging after creating the molds once foldable and inexpensive possible, the housing shells also in larger quantities and to manufacture with complex geometry. This also applies if given if necessary, a subsequent machining, e.g. B. by milling or drilling, should be required. Ideally, the two housing shells have one identical geometry so that only one mold has to be made. If the housing shells suitable elevations and depressions, for. B. Have pegs and holes, they can be put together and held together by the resulting press fit without additional fasteners, such as screws or folds, are required. In front the gas nozzle for supplying fuel gas can also be joined together insert into a recess of the housing shells, which is due to the together join the housing shells is firmly connected to the pilot burner.

Die Ausbildung des Gas-Luftgemischauslaßes mit gekrümmtem Austrittsquer schnitt führt zu einem gekrümmten Flammaustritt, was das Brennverhalten deutlich verbessert und auch bei Störungen von außen - z. B. durch Seiten winde - ein stabiles und sauberes Flammenbild gewährleistet.The formation of the gas-air mixture outlet with a curved exit cross cut leads to a curved flame exit, which affects the burning behavior significantly improved and also in case of external disturbances - e.g. B. by pages winch - a stable and clean flame pattern is guaranteed.

Bei der vorteilhaften Ausführungsform gemäß Patentanspruch 6 werden Kanäle zum Erzeugen von gerichteten Flammkegeln gebildet. Bei drei Vergrößerungen ist es damit möglich, den Zündbrenner zwischen zwei Heizbrennern anzuord nen, wobei der Zündbrenner zwei sich seitlich erstreckende, jeweils zu den Heizbrennern gerichtete Flammkegel abgibt. Ein dritter Flammkegel kann zu einem den Zündbrenner überwachenden Thermoelement geführt werden. Selbst wenn einer der Flammkegel aufgrund eines Seitenwindes erlöschen sollte, wird er unmittelbar darauf wieder entzündet, da die Flamme entlang dem gekrümm ten Austrittsquerschnitt zu dem gelöschten Flammkanal wieder zurückschlägt.In the advantageous embodiment according to claim 6 channels formed for generating directed flame cones. At three magnifications it is thus possible to arrange the pilot burner between two heating burners NEN, the pilot burner two laterally extending, each to the Heating torches emits directed flame cones. A third flame cone can be closed a thermocouple monitoring the pilot burner. Even if one of the flame cones should go out due to a cross wind, will he immediately ignited again as the flame curved along the th outlet cross section to the extinguished flame channel.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung nach Patentanspruch 7 ermöglicht die an der Außenfläche vorgesehene Anschrägung ein besonders störungsfreies und zuverlässiges Zuführen von Sekundärluft, um das Gas-Luft gemisch in der Flamme vollständig zu verbrennen.In the preferred embodiment of the invention according to claim 7 allows the bevel provided on the outer surface a special trouble-free and reliable supply of secondary air to the gas air mixture to burn completely in the flame.

Wie sich herausgestellt hat, liegt die Heizleistung des erfindungsgemäßen Zündbrenners bei etwa 180 Watt, so daß die unerwünschte Erwärmung durch Wirkung des Zündbrenners erheblich reduziert werden kann.As has been found, the heating power of the invention Pilot burner at about 180 watts, so that the undesirable heating through Effect of the pilot burner can be significantly reduced.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Zuhilfenahme der begleitenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention is described below with the help of the accompanying figures explained. Show it:

Fig. 1 eine Perspektivansicht eines Zündbrenners, Fig. 1 is a perspective view of a pilot burner,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Zündbrenners aus Fig. 1, Fig. 2 is a side view of the pilot burner of FIG. 1,

Fig. 3 eine vergrößerte Vorderansicht des Zündbrenners aus Fig. 1 und Fig. 3 is an enlarged front view of the pilot burner of Fig. 1 and

Fig. 4 eine Draufsicht auf das Innere einer Gehäuseschale des Zündbrenners nach Fig. 1 bis 3. Fig. 4 is a plan view of the interior of a housing shell of the pilot burner of FIG. 1 to 3.

Der Zündbrenner weist eine untere Gehäuseschale 1 und eine obere Gehäuse schale 2 auf, die sich mit einem im wesentlichen rechteckigen Grundriß stab förmig erstrecken, so daß eine einfache und leicht herstellbare Geometrie erreicht werden kann.The pilot burner has a lower housing shell 1 and an upper housing shell 2 , which extends rod-shaped with a substantially rectangular plan, so that a simple and easy to manufacture geometry can be achieved.

Die beiden Gehäuseschalen 1, 2 werden in einem Aluminium-Druckgieß verfahren oder in einem Schmiedeverfahren mit den erforderlichen Endmaßen vollständig hergestellt. Sie können auch aus anderen geeigneten Werkstoffen bestehen, die eine ausreichende Temperaturbeständigkeit aufweisen, wie z. B. Messing, Zink oder Edelstahl. Eine Nachbearbeitung ist nur noch zum Entfer nen von möglicherweise vorhandenen Graten oder Angüssen erforderlich. Je nach Ausführungsform können jedoch auch bestimmte Konturen an den Gehäuseschalen 1, 2 im Wege einer Nachbearbeitung mit einem spanabheben den Bearbeitungsverfahren durchgeführt werden. The two housing shells 1 , 2 are moved in an aluminum die casting or completely manufactured in a forging process with the required final dimensions. You can also consist of other suitable materials that have sufficient temperature resistance, such as. B. brass, zinc or stainless steel. Post-processing is only necessary to remove any burrs or sprues that may be present. Depending on the embodiment, however, certain contours can also be carried out on the housing shells 1 , 2 by post-processing with a machining process.

Die Gehäuseschalen 1, 2 werden mittels nicht dargestellter, in Bohrungen 3 einsetzbarer Schraubverbindungen zusammengehalten. Dazu können in einer der Gehäuseschalen Bohrungen und in der anderen zugehörige Gewinde vorge sehen sein. Alternativ ist es auch möglich, in beiden Gehäuseschalen 1, 2 Boh rungen und geeignete Aufnahmen 4 für nicht dargestellte Flachmuttern vorzu sehen.The housing shells 1 , 2 are held together by means of screw connections, not shown, which can be inserted into bores 3 . This can be seen in one of the housing shells holes and in the other associated threads. Alternatively, it is also possible to see in both housing shells 1 , 2 holes and suitable receptacles 4 for flat nuts, not shown.

Hinsichtlich einer wirtschaftlichen Fertigung ideal ist es jedoch, wenn beide Gehäuseschalen 1, 2 eine identische Geometrie aufweisen und somit im glei chen Formwerkzeug hergestellt werden können. Dabei ist es besonders günstig, wenn jede der Gehäuseschalen 1, 2 in den Figuren nicht dargestellte Fortsätze und Vertiefungen aufweist, die bei Zusammenfügen der Gehäuseschalen 1, 2 ineinandergesteckt werden können. Wenn die Fortsätze - z. B. in Form zylind rischer Stifte - etwas größere Außenabmessungen aufweisen als die - z. B. zy lindrischen - Vertiefungen, entsteht beim Zusammenfügen der Gehäuseschalen 1, 2 ein stabiler Preßverband, der die Gehäuseschalen 1, 2 ohne zusätzliche Befestigungsmittel zusammenhält. Darüber hinaus handelt es sich bei dem Zusammenfügen um einen im Vergleich zum Befestigen mehrerer Schrauben einfachen und schnellen Montagevorgang.With regard to economical production, however, it is ideal if both housing shells 1 , 2 have an identical geometry and can therefore be produced in the same mold. It is particularly advantageous if each of the housing shells 1 , 2 has extensions and depressions, not shown in the figures, which can be inserted into one another when the housing shells 1 , 2 are joined together. If the extensions - e.g. B. in the form of cylindrical pins - have slightly larger external dimensions than the - z. B. zy-cylindrical - wells, arises when the housing shells 1 , 2 are joined together to form a stable press fit which holds the housing shells 1 , 2 together without additional fastening means. In addition, assembling is a simple and quick assembly process compared to fastening several screws.

Die Gehäuseschalen 1, 2 weisen auf einer Seite jeweils eine als Brenngasein laß 5 dienende halbzylindrische Aussparung auf, in die beim Zusammenfügen der Gehäuseschalen 1, 2 eine nicht dargestellte Gasdüse zum Zuführen von Brenngas, z. B. Flüssig- oder Erdgas, eingesetzt wird.The housing shells 1 , 2 each have a semi-cylindrical recess serving as Brenngasein 5 , into which, when the housing shells 1 , 2 are joined, a gas nozzle (not shown) for supplying fuel gas, e.g. B. liquid or natural gas is used.

Die Gasdüse wird derart eingesetzt, daß sie in einem Vorraum 6 das Brenngas in Richtung eines als Mischkanal 7 dienenden Venturikanals leitet. Der Ventu rikanal weist an seiner Eingangsseite 7a einen ovalen Querschnitt auf, der bis zu einem Diffusorabschnitt 7b in einen kreisförmigen Querschnitt übergeht.The gas nozzle is used in such a way that it guides the fuel gas in a vestibule 6 in the direction of a venturi channel serving as a mixing channel 7 . The Ventu rikanal has an oval cross-section on its input side 7 a, which merges into a circular cross-section up to a diffuser section 7 b.

Über als Primärlufteinlaß 8 dienende Injektoröffnungen reißt der Brenn gasstrom im Vorraum 6 Primärluft aus der Umgebung mit, die sich in dem Venturikanal mit dem Brenngas vermischt. Das Gas-Luftgemisch wird in einem im wesentlichen zylindrisch ausgeführten Beruhigungsraum 9 beruhigt und strömt über einen Gas-Luftgemischauslaß 10 nach außen, wo es verbrannt wird.About serving as primary air inlet 8 injector openings, the fuel gas stream in the vestibule 6 entrains primary air from the environment, which mixes with the fuel gas in the Venturi channel. The gas-air mixture is calmed in a substantially cylindrical calming chamber 9 and flows out through a gas-air mixture outlet 10 , where it is burned.

Der Gas-Luftgemischauslaß 10 weist einen über einen Winkel von 180° gekrümmten und darüber hinaus an beiden Enden der Krümmung lineare An teile aufweisenden Austrittsquerschnitt auf, der unter anderem drei Flammka näle 11, 12, 13 umfaßt. The gas-air mixture outlet 10 has a curved at an angle of 180 ° and moreover at both ends of the curvature linear to parts having an outlet cross-section, which includes three Flammka channels 11 , 12 , 13 .

Wie insbesondere in den Fig. 2 und 3 erkennbar ist, besitzt der Austrittsquer schnitt des Gas-Luftgemischauslasses 10 zwischen den Flammkanälen 11, 12, 13 in Form eines Schlitzes 14 nur eine sehr geringe Höhe, während an den Flammkanälen 11, 12, 13 selbst erheblich mehr Gas-Luftgemisch austreten kann. Dadurch entsteht ein Flammbild mit drei Einzelflammen, die aber ent lang dem Gas-Luftgemischauslaß 10 durch eine bogenförmige kleinere Flamme miteinander verbunden sind. Wenn eine der an den Flammkanälen 11, 12, 13 anstehenden Flammen - z. B. durch Seitenwind - ausgeblasen wird, schlägt der Flammenbogen sofort zurück und entzündet die gelöschte Flamme aufs neue. Dadurch wird ein sehr stabiles und zuverlässiges Brennverhalten erreicht.As can be seen in particular in FIGS. 2 and 3, the outlet cross section of the gas-air mixture outlet 10 between the flame channels 11 , 12 , 13 in the form of a slot 14 has only a very small height, while on the flame channels 11 , 12 , 13 themselves significantly more gas-air mixture can escape. This creates a flame pattern with three individual flames, but the gas-air mixture outlet 10 are connected to each other ent by an arcuate smaller flame. If one of the flames on the flame channels 11 , 12 , 13 - e.g. B. is blown out by cross wind, the flame arc immediately strikes back and ignites the extinguished flame again. This results in a very stable and reliable burning behavior.

Die drei Flammen können dazu benutzt werden, daß ein einziger Zündbrenner mit seinen an den Flammkanälen 11 und 13 anstehenden Flammen jeweils ei nen Heizbrenner versorgt, während die am Flammkanal 12 anstehende Flamme auf ein Thermoelement zum Überwachen des Zündbrenners gerichtet ist. Das bedeutet, daß nicht jeder Heizbrenner durch einen eigenen Zündbrenner ver sorgt werden muß.The three flames can be used to supply a single pilot burner with its pending flame channels 11 and 13 each egg nen heating burner, while the pending flame channel 12 is directed to a thermocouple to monitor the pilot burner. This means that not every heating burner has to be supplied by its own pilot burner.

An den Außenseiten der beiden Gehäuseschalen 1, 2 sind im Bereich des Gas- Luftgemischauslasses 10 Anschrägungen 15, 16 vorgesehen, die nach hinten zu einer Gehäusekante auslaufen. Die Anschrägungen 15, 16 erleichtern die Zufuhr von Sekundärluft, die durch die Flamme bei der Verbrennung ange saugt und zur Erlangung einer optimalen Verbrennung benötigt wird. Die Se kundärluft kann aufgrund der Anschrägungen 15, 16 sanft zu der Flammstelle geführt werden, ohne scharfe Gehäusekanten umströmen zu müssen.On the outer sides of the two housing shells 1 , 2 , bevels 15 , 16 are provided in the area of the gas-air mixture outlet 10 , which run out towards the rear to a housing edge. The bevels 15 , 16 facilitate the supply of secondary air, which is drawn in by the flame during combustion and is required to achieve optimal combustion. The secondary air can be gently guided to the flame point due to the bevels 15 , 16 without having to flow around sharp edges of the housing.

Claims

1. pilot burner, with two housing shells ( 1 , 2 ), which has a gas nozzle receiving fuel gas inlet ( 5 ), a primary air inlet ( 8 ), a mixing channel ( 7 ) for mixing fuel gas and primary air and a gas-air mixture outlet ( 10 ) enclose, characterized in that the two housing shells ( 1 , 2 ) are each produced by a primary molding process or a forge and the gas-air mixture outlet ( 10 ) has a curved outlet cross-section which extends at least over an angle of 90 °.

2. pilot burner according to claim 1, characterized in that the Original molding process is an aluminum die casting process.

3. pilot burner according to claim 1 or 2, characterized in that at least one of the housing shells ( 1 , 2 ) produced in the master molding process has been subjected to a machining post-processing.

4. pilot burner according to one of the preceding claims, characterized in that the two housing shells ( 1 , 2 ) have an identical geometry.

5. Pilot burner according to one of the preceding claims, characterized in that the two housing shells ( 1 , 2 ) are held together by a press fit.

6. pilot burner according to one of the preceding claims, characterized in that the outlet cross-section along its curvature several Ver magnifications, in particular three enlargements, in training as flame channels ( 11 , 12 , 13 ).

7. Pilot burner according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the housing shells ( 1 , 2 ) in the area of the cross-section from the outside has an inclined to an imaginary flame bevel ( 15 , 16 ).