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Ölbrenner für mit Kälteapparat betriebene Kühlschränke bzw. Wärmeschränke
Die Erfindung bezieht sich auf Ölbrenner für mit Kälteapparat betriebene Kühlschränke
bzw. Wärmeschränke. Bei Ölbrennern ist es bereits bekannt, das Öl zu verdampfen
und den Öldampf durch ein Mundstück zu führen, wobei die Zufuhr vom Öldampf zum
Mundstück bzw. zur Flamme durch Drosseln des Öldampfweges thermostatisch geregelt
wird. Bei Haushaltswärmeschränke und Haushaltskühlschränke, die mit Kälteapparaten
betrieben werden, ist die Flamme außerordentlich klein und ihre thermostatische
Steuerung daher besonders schwierig, zumal da Kälteapparate in ihrer Beheizung außerordentlich
empfindlich sind. Bereits sehr kleine Schwankungen in der Ölzufuhr verändern die
Temperatur oder können die Umlaufpumpe zum Stillstand bringen. Bei den bisher bekannten
Ölbrennern der oben beschriebenen Art wird ein Teil des Öldampfes, dessen Menge
vom Thermostaten gesteuert war, beim Zutritt der kalten Verbrennungsluft wieder
zur Kondensation gebracht, was bei der Kleinheit der Flamme bei Kälteapparaten bereits
zur Störung führt, Um diese Störungen zu vermeiden, schlägt die Erfindung vor, die
Kondensation vom Öldampf beim Zutritt der Verbrennungsluft dadurch zu verhindern,
daß das Öldampf-Luft-Gemisch vor dem Erreichen der Flamme durch einen Raum geführt
wird, der von der Flamme erhitzt wird.
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Die Erfindung soll näher unter Hinweis auf die beiliegende Zeichnung
beschrieben werden, wobei sich weitere kennzeichnende Merkmale der Erfindung ergeben
werden.
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In der Abbildung ist eine Anlage schematisch dargestellt, bei der
die Regelung der Flammengröße durch einen Thermostaten erfolgt und das unbeabsichtigte
Austreten von Öl durch eine gleichfalls thermostatgesteuerte Sicherungsvorrichtung
vermieden wird. Mit zo ist ein Ölbehälter bezeichnet, der gegen die Außenluft immer
offen bleiben soll und der oberhalb der Mündung eines Brenners i i angeordnet ist.
Vom Boden des Ölgefäßes io führt eine Leitung 12 über ein von Hand regelbares Ventil
13 nach einer Ölsicherungsvorrichtung 1q, die im wesentlichen aus einem sogenannten
Membranventil besteht. Das Öl gelangt zuerst in einen Ventilraum 15, von wo aus
es durch ein Ventil 16 in ein Rohr 17
geführt wird. Der Ventilraum 15 ist
durch eine federgesteuerte Membran 18 nach außen öldicht geschlossen. Die Federsteuerung
erfolgt durch eine gegen eine über die Ventilstange ai mit der Membran fest verbundene
Platte 2o drückende Feder i9. Die Membran ist mit dem Ventilkörper des Ventils 16
fest verbunden, so daß ihre Bewegungen auf diesen Körper übertragen werden. Das
Ventil 16 wird somit unter Vermittlung der Membran 18 durch die Ventilstange 2,1
von einem Thermostatfühlkörper 22 bewegt, der als ein Flüssigkeit enthaltender Balg
an sich bekannter Art ausgebildet ist. Das Ventil 16 ist derart ausgebildet, daß
es bei kaltem
Fühlkörper geschlossen ist und bei warmem durch die
Ausdehnung des Balges 22 geöffnet wird.
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Der Brenner i i besteht iin wesentlichen aus einem als ein ringförmiges
Element-23 ausgebildeten Vergaser, in den seitlich C51' eus der Leitung
17 über ein als Tragstütze aÜs=' gebildetes Standrohr 81 geführt wird. An
der dazu diametralen Stelle ist das Element 23 von einer von seinem oberen Teil
ausgehenden, nach einem Mundstück 7,4 führenden Leitung 25 durchbrochen. In dem
Zentrum des Verdampfers 23 ist der eigentliche Brennerkörper 26 angeordnet. Der
Brennerkörper besteht aus einem äußeren Mantelrohr 27, das sich nach unten zu demselben
Durchmesser wie der Innendurchmesser des Vergasers erweitert. Durch Löcher 28, die
um den ganzen Umkreis vorgesehen sind, tritt das zu zündende öldampf-Luft-Gemisch
in die Flamme hinein. Dieses Gemisch entsteht dadurch, daß aus dem Mundstück 24
ausströmender Öldampf in ein sich nach oben erweiterndes Rohr 30 gespritzt
wird, wobei bereits Luft von unten beigemischt wird, wie die Pfeile andeuten. Die
Abgase werden durch einen den Fühlkörper 22 enthaltenden Schornstein 31 aufwärts
geleitet, wobei durch sogenannte Schornsteinwirkung die Luftzufuhr von unten noch
unterstützt wird. Der FühlkGrperbalg 22 ist mit seinem einen Ende am Schornstein
festgemacht, sein anderes Ende ist mit der Stange 2i verbunden, die in einem Lager
32 geführt ist, so daß die brennende Flamme das ölsicherungsventil offen hält, während
beim Erlöschen der Flamme der kalt werdende Balg 22 das Ventil 16 schließt, so daß
-kein 01 aus dem Behälter io zum Brennermundstück 24 treten und aus ihm auslaufen
kann. Das Mundstück 24 besteht aus einem nach oben verengten dickwandigen Rohr 40,
das in einer Fassung 41 eingeschraubt ist, in die die Öldampfleitung 25 mündet.
Die Fassung 41 bildet den Abschluß einer Hülse 42, die zur Führung eines nadelförmig
ausgebildeten Ventilkörpers 43 vorgesehen ist. Der Ventilkörper 43 ist in seiner
Längsrichtung verschiebbar und zweckmäßig derart ausgebildet, daß er bei seiner
Höchstlage die Mündung des Mundstücks 40 ganz verschließt. Dies wird vorzugsweise
dadurch erreicht, daß sein oberes Ende konisch geformt ist, wodurch die freie Austrittsöffnung
des Mundstücks in bekannter Weise hinsichtlich ihrer Größe geregelt werden kann.
Wenn nämlich die Spitze des Konus sich gerade in der Verengung des Mundstücks 4o
befindet, ist die wirksame Austrittsöffnung am größten. Je höher der Ventilkörper
verschoben wird, um so mehr verengt sich diese öffnung. Es empfiehlt sich, ferner
einen Teil des Ventilkörpers so auszubilden, daß er bei seinem Eintritt in die Verengung
des Mundstücks dieses mechanisch reinigt.
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Gemäg weiterer Erfindung wird der, Ventilkörper 43 - thermostatisch
bewegt, indem ;sein unteres Ende an eine Thermostatvorrich-"tung geschaltet ist.
Die Thermostätvorrichtung ist in einem Gehäuse 5o, 50a, das gegen C)1 genügend dicht
ist, eingebaut, so daß in der Hülse 42 kondensierender Oldampf verhindert wird,
aus der Anlage auszufließen. Die Thermostatvorrichtung besteht im wesentlichen aus
zwei geschlossenen Balgen 51 und 52, deren Länge durch Volumenänderung einer in
einem Fühlkörper 53 eingeschlossenen Flüssigkeit verändert wird. Von dem Fühlkörper
53 führt eine Leitung 54 nach einer im Inneren des Gehäuses 50a vorgesehenen Kammer
55, die den Balg 51
enthält. Die Kammer 55 bildet also mit der Leitung 54
und dem Fühlkörper 53 einen geschlossenen Raum. Im Innern des Balges 5i, dessen
Endplatte mit der Endwand der Kammer 55 durch Verschraubung fest verbunden ist,
ist eine Feder 56 vorgesehen, ,die gegen die beiden Endplattendes Balges drückt.
Die Endplatte 57 ist insofern frei beweglich, daß sie durch Ausdehnung der Flüssigkeit
des Fühlkörpers unter Zusammenpressen des Balges 51 in der Längsrichtung des Balges
verschoben werden kann. Ihre Bewegungen werden durch eine Stange 58, die durch die
Endplatten 57a verschiebbar durchgeführt ist, über ein knieartiges Glied
59 auf den anderen Balg 52 übertragen. Von den beiden Endplatten 6o und Goa
des Balges 52 ist die letztere mit der Wandung des Gehäuses 5o fest verbunden, wohingegen
die Platte 6o analog zu der Platte 57 frei beweglich ist. Die von der Platte
57 auf die Platte 6o übertragenen Bewegungen werden durch eine Stange 61 in analoger
Weise mit der für die Stange ,58 beschriebenen auf eine Hebelvorrichtung 62 übertragen.
Die Hebeherrichtung 62 besteht aus einer rechtwinklig gebogenen Stange, deren eines
Ende um eine Welle 63 drehbar ist und deren anderes Ende unter Vermittlung eines
schneidenartigen Elementes 64 mit der Ventilnadel 43 verbunden ist. Durch einen
Zapfen 65 ist ferner die Hebelstange 62 mit der Stange 61 ver-Bunden. Die Hebelstange
62 bildet also ein einarmiges Hebelgestänge, dessen Drehpunkt bei 63 liegt. Der
Abstand zwischen den Zapfen 63 und 65 ist zur Vergrößerung der Bewegungen der Stange
61 vorzugsweise wesentlich kleiner als der Abstand zwischen Zapfen 65 und Schneide
64. Die Nullstellung des Nadelventils 43 kann durch eine trommelartige Einstellvorrichtung
70 geregelt werden, und zwar dadurch, daß diese Tro2nmel
auf
eine mit Verschraubung versehene Verlängerung der Kammerwände der Kammer 55 geschraubt
ist, so daß, wenn die Trommel 70 gedreht wird, die Kammer 55 und somit die
ganze übertragungsvorrichtun.g, wie die Stangen 58, 61 und die Hebelvorrichtung
62, dadurch verschoben werden. Wenn nämlich die Trommel in der einen Richtung gedreht
wird, verschieben sich die Stangen 58 und 61 nach links, wodurch die Nadel 43 nach
unten gezogen wird, wohingegen bei Drehung in entgegengesetzter Richtung die Nadel
43 nach oben gehoben wird. Die bewegende Wirkung der Volumenveränderungen der Fühlkörperflüssigkeit
bekommt dadurch verschiedene Ausgangspunkte. Ferner kann durch Drehung der Trommel
die Nadel 43 willkürlich sowohl für die Reinigung des Mundstücks als auch für eine
willkürliche Vergrößerung bzw. Verminderung, nötigenfalls bis zum vollen Schließen
der Mundstücköffnung, benutzt werden. Unter Umständen kann auf die thermostatische
Regelung durch den Fühlkörper 53 verzichtet werden, so daß sowohl die Regelung der
Flammengröße als auch die Reinigung des Öldampfweges ausschließlich durch Bewegen
der Trommel 70 oder einer entsprechenden Handhabe von Hand erfolgt.
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Wie aus der Abbildung hervorgeht, ist die Leitung 17 nicht unmittelbar
mit dem Ringraum 23, sondern über eine Verschraubung 8o mit dem als Träger ausgebildeten
Rohr 81 verbunden. Dieser Träger ist unten bei 8 2 geschlossen und auf ein .Zwischenelement
83 aufgeschraubt, das -durch eine Mutter 84 an dem Gehäuse 5o festgemacht ist. Diese
Verschraubung hat .den Zweck, die räumliche Einstellung des Brenners zu erleichtern.
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Die Arbeitsweise der Anlage ist folgende: Wenn der Behälter io mit
Öl gefüllt worden. ist, füllt das Öl nahezu den Ringraum 23 des Vergasers. Wird
nun dieser Ringraum von einer Hilfsflamme, z. B. einer bei öl-' dampfbrennern üblichen,
leicht vorschiebbaren. Spirituszündflamme, beheizt, verdampft das Öl, so daß sich
oberhalb der Öloberfläche Öldampf unter Druck bildet. Durch die Leitung 25 strömt
deswegen Öldampf zum Mundstück 24, wenn nämlich der Ventilkörper 43 eine entsprechende
Stellung hat. Der Öldampf strömt weiter in das Rohr 30 unter Beimischung
von Verbrennungsluft, strömt von da aus wieder nach unten und durch die Löcher 28
nach außen, wo er angezündet wird. Die entstandene Flamme überstreicht also die
äußere Umhüllung 27, so daß nach kurzer Zeit die Temperatur dieser Umhüllung so
weit steigt, daß die Gefahr der Wiederkondensation von Öl in -dem Zwischenraum vorüber
ist. Bei der Erwärmung des Brenners durch die Hilfsflamme ist aber dafür zu sorgen,
daß auch der Fühlkörper 22 eine genügend hohe Temperatur annimmt, so daß der Ölweg
vom Behälter io durch die Sicherungsvorrichtung 14 nach dem Brenner freigegeben
wird. Wenn aus irgendeinem Grund eine derartige Erwärmung nicht durchführbar bzw.
unbequem ist, kann das Ventil 16 beispielsweise durch eine Handhabe an der Ventilstange
21 vorübergehend von Hand offen gehalten werden. Das Ventil 13 dient hauptsächlich
nur dazu, bei dauernder Untätigkeit der Anlage die Ölwege zur Sicherheit zu sperren.
Es sei nun angenommen, daß der Fühlkörper 53 der Regelvorrichtung im Oldampfweg
in einem Kühlschrank, Wärmeschrank o. dgl. angeordnet ist, dessen Temperatur geregelt
werden soll und der von der Flamme der Anlage betrieben wird. Sobald die Temperatur
z. B. des Kühlschrankes unter den an der Trommel 70 eingestellten Betrag
gesunken ist, hat sich die im Fühlkörper 53 befindliche Flüssigkeit, für die zunächst
Wasser angenommen wird, ausgedehnt. Der Druck auf die Platte 57 genügt nun, um die
Gestänge 58, 61 so weit nach rechts zu verschieben, daß die Nadel 43 die Mundstücköffnung
verkleinert unter Umständen bis zur völligen Schließung. Dadurch wird die Beheizung
des wärmebetriebenen Kälteapparates verringert bzw. ganz abgestellt. Die Temperatur
im Schrank steigt dann allmählich wieder, und zwar bis zu einem Wert, der die Einstellung
der Trommel 7o übersteigt. Dann aber hat sich auch der Fühlkörperinhalt so weit
zusammengezogen, daß eine Verschiebung der Gestänge 61, 58 nach links zustande kommt
und somit ein Herunterziehen der Nadel 4.3 erreicht wird. Hierdurch öffnet sich
wieder der Oldampfweg durch das Mundstück weiter bzw. wird nach Erlöschen der Flamme
die Flamme gezündet (z. B. durch eine besondere dauernd brennende nicht dargestellte
Zündflamme). An Stelle von Wasser läßt sich bei entsprechender Veränderung der Hebelanordnung
63, 62, 65 auch eine andere Flüssigkeit verwenden, die stets flüssig bleibt und
deren Volumenänderungen die Gestänge 58, 61 kontinuierlich verschieben, so daß sich
die Größe der Flamme kontinuierlich ändert. Eine solche Vorrichtung ist aber hauptsächlich
für Wärmeschränke geeignet. Wenn die Nadel, wie schon erwähnt, entsprechend ausgebildet
ist, wird bei ihren Bewegungen der Kanal im Mundstück stets von etwaigen Fremdkörpern
gereinigt, so d-aß .der Öldampfweg stets frei bleibt und einen gleichmäßigen Durchgang
hat. Wenn zufäligerweise eine Störung dennoch eintreten sollte, kann durch Drehen
der
Trommel ; o die Nadel j e nach Bedarf für Reinigungszwecke bewegt
werden.
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Es ist gewöhnlich nicht möglich, das Durchtreten von flüssigem Öl
ins Gehäuse 5o durch die Nadelumhüllung 42 zu verhindern. Aus diesem Grund wird
zweckmäßig dieses Gehäuse derart eingerichtet, daß es mit Öl völlig gefüllt wird.
Das Öl wird durch -den Balg 52 verhindert, in die eigentliche Thermostatvorrichtung
und in die den Balg 52 umgebende Kammer einzuströmen.