EP0042134A2 - Brenner für ein gasbeheiztes Gerät - Google Patents
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- EP0042134A2 EP0042134A2 EP81104451A EP81104451A EP0042134A2 EP 0042134 A2 EP0042134 A2 EP 0042134A2 EP 81104451 A EP81104451 A EP 81104451A EP 81104451 A EP81104451 A EP 81104451A EP 0042134 A2 EP0042134 A2 EP 0042134A2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/02—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone
- F23D14/04—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone induction type, e.g. Bunsen burner
- F23D14/045—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone induction type, e.g. Bunsen burner with a plurality of burner bars assembled together, e.g. in a grid-like arrangement
Definitions
- the present invention relates to a burner for a gas-heated device according to the preamble of the main claim.
- Such a burner has become known from DE PS 22 07 888.
- This burner is a premix burner in which the individual burner tubes are seated at a distance from the top of a gas-air mixture distribution chamber.
- the pilot flame of the pilot burner sweeps the combustion openings of such a burner tube, whereupon a flame front moves forward over the burner tube until all combustion openings in the combustion chamber are ignited.
- the flame front also jumps from one combustion chamber to the next over the distance.
- the skip of the flame front from one burner tube to the other depends, among other things, on the spacing of the burner tubes, on the lateral extent of the emerging gas-air mixtures from the combustion openings of the burner tubes, and on the ignitability of the fuel-gas air mixtures.
- the present invention has for its object to facilitate the ignition from one to the other burner tube when they are arranged at a distance from each other.
- FIGS. One and two, 1 denotes a gas connecting piece, which is connected by means of a union nut 2 to a gas switch (not shown) of a gas-heated water heater.
- gas is passed via a downwardly bent gas supply pipe 3 to a nozzle pipe 4, on which gas outlet nozzles 5 are arranged at regular intervals.
- nozzle pipe 4 On which gas outlet nozzles 5 are arranged at regular intervals.
- two socket pins are arranged on the nozzle tube, each having a shoulder 6.
- a mixing channel unit 8 consists of two embossed sheet metal parts (half shells 9 and 10).
- the half-shells 9 and 10 have impressions 11 which complement one another to form perpendicular mixing channels 12 which are parallel to one another.
- Flat surface parts 13 lie between these mixing channels.
- the half-shells 9, 10 are provided with transverse impressions 14, 15, which form a mixture distribution chamber 16 extending across the mixing channels.
- the mixing channels 12 formed by the impressions 11 open into this distributor 16.
- each of the half-shells 9 and 10 has two semi-cylindrical impressions 17, which complement one another to form a cylindrical socket.
- the mixing duct unit 8 is plugged onto the plug bolts with the sockets formed by the impressions 17 until the lower edge of the mixing duct unit comes to rest on the shoulder 6.
- each of the mixing channels 12 is centered exactly above a nozzle 5 and held at a distance from this nozzle defined by the shoulder 6.
- mixing channel unit 8 is then fastened by two screws 18 which are passed through the transverse bore of the holder 7 and corresponding openings in the half-shells 9 and 11.
- a sequence of burner tubes 19 of rectangular cross-section is fastened on the mixing channel unit 8 above the mixture distributor chamber 16.
- each of the burner tubes 19 is provided on the underside with a U-shaped recess 20, by means of which it sits "riding" on the mixture distribution chamber 16.
- the connection between the mixture distribution chamber 16 and the interior of the burner tubes 19 is established by two openings 21 and 22 arranged laterally from the plane of contact of the half-shells within the burner tubes. In this way, in the extension of the mixing channel, a wall part is left at the opening 22, which acts as a baffle plate and ensures a uniform pressure distribution in the burner tube.
- the half-shells 9 and 11 are connected to one another in the plane of contact by a fold 23. As can be seen from FIG. 1, the fold 23 is provided on the upper side of the distribution chamber 16 with cutouts 24 in which the burner tubes 19 are held.
- gas outlet openings 26 are provided through which the gas-air mixture exits the burner to be ignited and burned there.
- each of the half-shells 9 or 10 has incisions 30 in the area of the mixture distribution chamber 16, which receive the burner tubes 19. Since the burner tubes are spaced from each other, there are extensions 31 in each half-shell, which have two semi-cylindrical embossments 34 in the area of their uppermost end 32, which, in conjunction with the other half-shell, result in overfire combustion openings 35, which can be seen in total from FIG .
- the arrangement is such that the distance between two burner tubes through the cross-ignition opening is divided into three by the two ignition ports 35, which are provided between two burner tubes 19.
- a single igniter opening 35 can be provided between two burner tubes; in the case of burner tubes that are far apart, there are several igniter openings.
- the number of over-ignition openings or the size of the distances between them or to the adjacent burner tubes can also be influenced by the ignitability of the gas or gas-air mixture and also by the direction of the gas mixture outlet streams from the gas outlets step openings 26.
- Each ignition opening 35 is fed by an inlet opening 36, which is larger in cross section than the cross section of each gas ignition opening 35.
- the inlet opening 36 extends directly from the interior of the mixture distribution chamber 16.
- Further igniting openings 37 which are perpendicular to the axes of the gas igniting opening 35 of the incoming opening 36, branch off from the inlet opening 36.
- These over-ignition openings 37 lie in the course of a bend 38, which causes the cross-sectional change between the inlet opening 36 and the gas over-ignition opening 35.
- the size of the openings 37 is dimensioned such that each is individually larger than the cross section of the inlet opening 36, and the gas transfer opening 35 is dimensioned smaller than the input opening 36. Due to this strong throttling, the gas throughput through the transfer opening 35 is not sufficient to to bring the mixture flame present there to lift off.
- the conditions are such that the area of a single perpendicular ignition opening 37 is equal to or larger than the area of the associated inlet opening 36 vertical ignition openings 37 come out, their common exit surface is about twice as large as that of the entrance opening. It is essential here that the edge of the inner boundary of the vertical ignition openings 37 facing the inlet opening 36 is kept larger than the edge in the region of the bend 38 which is distant therefrom The gas-air mixture emerges in the region of the kink with the formation of vortices as an adhesive flame and burns at the top of the ignition openings 37.
- the size of the area of the gas ignition opening 35 is dimensioned such that it is less than half as large as the area of the entrance opening.
- the tolerance dimensions are determined such that, with the largest possible area of the inlet opening 36, this is the same size as the smallest possible outlet area of an ignition opening 37. With maximum tolerance, the outlet area of the ignition hole 35 is half of these areas.
- the kink 38 is created by pressing 39 with a form stamp on the upper region 40 of the half-shells 9 and 10.
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Abstract
Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Brenner für ein gasbeheiztes Gerät gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.
- Ein solcher Brenner ist aus der DE PS 22 07 888 bekanntgeworden. Bei diesem Brenner handelt es sich um einen Vormischbrenner, bei dem die einzelnen Brennerrohre im Abstand an der Oberseite einer Gasluftgemisch-Verteilerkammer aufsitzen. Bei der Zündung eines solchen Brenners, die gemeinhin über einen in einen äußeren Bereich der Brennerrohre ragenden Zündbrenner erfolgt, bestreicht die Zündflamme des Zündbrenners die Brennöffnungen eines solchen Brennerrohres, worauf sich über das Brennerrohr eine Flammenfront vorwärtsbewegt, bis alle Brennöffnungen der Brennkammer gezündet sind. Gleichzeitig springt aber auch die Flammenfront von der einen Brennkammer zur nächsten über den Abstand über. Das Überspringen der Flammenfront von einem Brennerrohr zum nächsten hängt aber unter anderem vom Abstand der Brennerrohre, von den seitlichen Erstreckungen der austretenden Gasluftgemische aus den Brennöffnungen der Brennerrohre sowie der Zündfähigkeit der Brenngasluftgemische ab.
- Bei ungünstigem Zusammentreffen der verschiedenen Umstände kann es mit dem Überzünden der Flammen von einem Brennerrohr zum anderen Schwierigkeiten geben.
- Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Überzünden von einem zum anderen Brennerrohr, wenn diese im Abstand voneinander angeordnet sind, zu erleichtern.
- Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs.
- Mit dieser Maßnahme ist ein sicheres Überzünden auch bei schwierigen Betriebsbedingungen ohne weiteres möglich.
- Weitere Ausgestaltungen und besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den Figuren eins bis drei der Zeichnungen hervor, die ein Ausführungbeispiel der Erfindung näher erläutern.
- Es bedeuten
- Figur eins eine Ansichtsdarstellung einer Brennerhälfte,
- Figur zwei einen Teilschnitt durch die Brennerhälfte gemäß Figur eins,
- Figur drei ein geprägtes Blechteil einer Mischkanaleinheit,
- Figur vier eine vergrößerte Einzelheit aus Figur drei und
- Figur fünf eine vergrößerte Einzelheit einer Mischkanaleinheit.
- In allen fünf Figuren bedeuten gleiche Bezugszeichen jeweils die gleichen Einzelheiten.
- Bei den Brennern gemäß Figuren eins und zwei ist mit 1 ein Gasanschlußstutzen bezeichnet, welcher mittels einer Überwurfmutter 2 mit einem nicht dargestellten Gasschalter eines gasbeheizten Wassererhitzers verbunden ist. Von dem Gasanschlußstutzen 1 wird Gas über ein nach unten gebogenes Gaszufuhrrohr 3 zu einem Düsenrohr 4 geleitet, auf dem in regelmäßigen Abständen Gasaustrittsdüsen 5 angeordnet sind. Zwischen benachbarten Düsen 5 sind zwei Steckbolzen auf dem Düsenrohr angeordnet, wobei jeder eine Schulter 6 aufweist. Auf dem Düsenrohr sind weiterhin Halter 7 befestigt, die in der Mitte der Längsrichtung des Düsenrohres 4 geschlitzt und in der Nähe des oberen Endes mit einer Querbohrung versehen sind.
- Eine Mischkanaleinheit 8 besteht aus zwei geprägten Blechteilen (Halbschalen 9 und 10). Die Halbschalen 9 und 10 weisen Einprägungen 11 auf, die sich zu zueinander parallelen senkrechten Mischkanälen 12 ergänzen. Zwischen diesen Mischkanälen liegen plane Flächenteile 13. Oberhalb der Mischkanäle 12 sind die Halbschalen 9, 10 mit querverlaufenden Einprägungen 14, 15 versehen, die eine sich quer über die Mischkanäle erstreckende Gemischverteilerkammer 16 bilden. In diesen Verteiler 16 münden die von den Einprägungen 11 gebildeten Mischkanäle 12.
- Zwischen zwei Einprägungen 11 weist jede der Halbschalen 9 und 10 zwei halbzylindrische Einprägungen 17 auf, die sich zu einer zylindrischen Steckbuchse ergänzen. Beim Zusammensetzen des Brenners wird die Mischkanaleinheit 8 mit den von den Einprägungen 17 gebildeten Steckbuchsen auf die Steckbolzen aufgesteckt, bis der untere Rand der Mischkanaleinheit auf der Schulter 6 zur Auflage kommt. Dann ist jeder der Mischkanäle 12 genau über einer Düse 5 zentriert und in einem durch die Schulter 6 definierten Abstand von dieser Düse gehalten.
- Zwei Flächenteile 13 zwischen Mischkanälen 12 sind dabei in die Schlitze der Halter 7 eingesteckt worden. Die Mischkanaleinheit 8 wird dann durch zwei Schrauben 18 befestigt, die durch die Querbohrung der Halter 7 und entsprechende Durchbrüche der Halbschalen 9 und 11 hindurchgeführt sind.
- Auf der Mischkanaleinheit 8 ist oberhalb der Gemischverteilerkammer 16 eine Folge von Brennerrohren 19 von rechteckigem Querschnitt befestigt. Zu diesem Zweck ist jedes der Brennerrohre 19 an der Unterseite mit einer U-förmigen Ausnehmung 20 versehen, mittels welcher es "reitend" auf der Gemischverteilerkammer 16 aufsitzt. Die Verbindung zwischen der Gemischverteilerkammer 16 und dem Inneren der Brennerrohre 19 wird durch zwei seitlich von der Berührungsebene der Halbschalen angeordnete Durchbrüche 21 und 22 innerhalb der Brennerrohre hergestellt. Auf diese Weise wird in Verlängerung des Mischkanals ein Wandungsteil am Durchbruch 22 stehengelassen, der als Prallplatte wirkt und für eine gleichmäßige Druckverteilung in dem Brennerrohr sorgt. In der Berührungsebene sind die Halbschalen 9 und 11 durch einen Falz 23 miteinander verbunden. Wie aus Figur eins ersichtlich ist, ist der Falz 23 an der Oberseite der Verteilerkammer 16 mit Ausschnitten 24 versehen, in denen die Brennerrohre 19 gehalten sind.
- An der Oberseite 25 der einzelnen Brennerrohre sind Gasaustrittsöffnungen 26 vorgesehen, durch die das Gasluftgemisch aus dem Brenner austritt, um dort gezündet und verbrannt zu werden.
- Wie aus der Figur drei deutlich wird, weist jede der Halbschalen 9 oder 10 im Bereich der Gemischverteilerkammer 16 Einschnitte 30 auf, die die Brennerrohre 19 aufnehmen. Da die Brennerrohre im Abstand voneinander stehen, ergeben sich in jeder Halbschale Fortsätze 31, die im Bereich ihres obersten Endes 32 zwei halbzylindrische Prägungen 34 aufweisen, die in Verbindung mit der jeweils anderen Halbschale Überzündbrennöffnungen 35 ergeben, die im ganzen aus der Figur fünf ersichtlich sind.
- Aus diesen Überzündöffnungen ergeben sich Flammen, die parallel zu den Flammen aus den Gasaustrittsöffnungen 26 liegen. Sie fluchten mit den Längsrichtungen der Mischkanäle 11. Die Anordnung ist so getroffen, daß durch die zwei Überzündöffnungen 35, die zwischen jeweils zwei Brennerrohren 19 vorgesehen sind, der Abstand zwischen zwei Brennerrohren durch die Überzündöfffnung gedrittelt ist. Im Falle dicht beieinanderliegender Brennerrohre kann eine einzige Überzündöffnung 35 zwischen zwei Brennerrohren vorgesehen sein, im Falle weit auseinanderliegender Brennerrohre sind mehrere Überzündöffnungen vorhanden. Die Zahl der Überzündöffnungen bzw. die Größe der Abstände zwischen ihnen bzw. zu den benachbarten Brennerrohren kann außerdem von der Zündfähigkeit des Gases oder Gasluftgemisches beeinflußt werden und auch von der Richtung der Gasmischaustrittsströme aus den Gasaustrittsöffnungen 26.
- Jede Überzündöffnung 35 wird von einer Eingangsöffnung 36 gespeist, die im Querschnitt um größer ist als der Querschnitt jeder Gasüberzündöffnung 35. Die Eintrittsöffnung 36 geht unmittelbar aus dem Innenraum der Gemischverteilerkammer 16 ab. Von der Eingangsöffnung 36 zweigen senkrecht zu den Achsen der Gasüberzündöffnung 35 der Eingangsöffnung 36 stehende weitere Überzündöffnungen 37 ab. Diese Überzündöffnungen 37 liegen im Zuge eines Knicks 38, der die Querschnittsänderung zwischen Eingangsöffnung 36 und Gasüberzündöffnung 35 bewirkt. Die Größe der Öffnungen 37 ist so bemessen, daß jede für sich allein größer ist als der Querschnitt der Eingangsöfffnung 36, und die Gasüberzündöffnung 35 ist kleiner bemessen als die Eingangsöffnung 36. Durch diese starke Drosselung reicht der Gasdurchsatz durch die Überzündöffnung 35 nicht aus, um die dort anstehende Gemischflammme zum Abheben zu bringen.
- Bei der Bemessung der Größenverhältnisse der Austrittsflächen zwischen der Eingangsöffnung und den zusätzlichen Überzündöffnungen 35 und 37 sind die Verhältnisse so, daß die Fläche einer einzigen senkrechtstehenden Überzündöffnung 37 gleich oder größer ist als die Fläche der zugeordneten Eingangsöffnung 36. Da von einer Eingangsöffnung 36 zwei zueinander fluchtende senkrechtstehende Überzündöffnungen 37 abgehen, ist deren gemeinsame Austrittsfläche etwa doppelt so groß wie die der Eingangsöffnuhg. Wesentlich ist hierbei, daß die der Eingangsöffnung 36 zugewandte Kante der inneren Begrenzung der senkrechtstehenden Überzündöffnungen 37 größer gehalten ist als die hiervon entferntstehende Kante im Bereich des Knicks 38. Hieraus resultiert eine gewisse Staubildung des Gas- bzw. Gasluftgemisches im Zuge des Strömungskanals, so daß dieses Gas- oder Gasluftgemisch unter Wirbelbildung als Haftflamme im Bereich des Knicks austritt und an der Oberseite der Überzündöffnungen 37 brennt.
- Die Größe der Fläche der Gasüberzündöffnung 35 ist so bemessen, daß sie weniger als halb so groß ist als die Fläche der Eingangsöffnung. Die Toleranzmaße sind dabei so festgelegt, daß bei größstmöglicher Fläche der Eingangsöffnung 36 diese gleich groß ist der kleinstmöglichen Austrittsfläche einer Überzündöffnung 37. Bei Maximaltoleranz beträgt die Austrittsfläche der Überzündöffnung 35 die Hälfte dieser Flächen.
- Wie aus der Figur vier ersichtlich, kommt der Knick 38 durch eine Pressung 39 mit einem Formstempel auf dem oberen Bereich 40 der Halbschalen 9 und 10 zustande.
Claims (8)
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DE8016123U | 1980-06-14 |
Publications (3)
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- 1980-06-14 DE DE19808016123U patent/DE8016123U1/de not_active Expired
-
1981
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- 1981-06-10 AT AT81104451T patent/ATE7168T1/de not_active IP Right Cessation
- 1981-06-10 EP EP81104451A patent/EP0042134B1/de not_active Expired
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH441193A (de) * | 1964-12-12 | 1967-08-15 | Junkers & Co | Rostbrenner für gasbeheizte Geräte |
CH538089A (de) * | 1972-02-19 | 1973-06-15 | Vaillant Joh Kg | Vormischbrenner für gasbeheizte Geräte |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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EP0042134A3 (en) | 1982-02-17 |
DE8016123U1 (de) | 1982-02-11 |
EP0042134B1 (de) | 1984-04-18 |
ATE7168T1 (de) | 1984-05-15 |
DE3163188D1 (en) | 1984-05-24 |
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