Die Erfindung bezieht sich auf einen Gasbrenner gemäss dem einleitenden Teil des unabhängigen Anspruches.
Bei bekannten derartigen Gasbrennern ist das Kühlrohr an der meist mit Erhebungen und Vertiefungen versehenen Abdeckung angeordnet. Damit kann zwar die Temperatur der Abdeckung des Brenners an deren Oberseite abgesenkt werden. Trotzdem kommt es zu einer sehr erheblichen Abstrahlung von Wärme von der Abdeckung in das Innere der Gemischverteilkammer, wodurch sich die Temperatur des Gemisches im Inneren der Gemischverteilkammer entsprechend erhöht und es zu einer Verschlechterung des Betriebes des Brenners kommt.
Weiter sind auch Gasbrenner bekannt, bei denen Kühlrohre unterhalb der Gemischverteilkammer verlaufen. Auch bei dieser Lösung kann die Temperatur des Gemisches im Inneren der Gemischverteilkammer nur beschränkt beeinflusst werden.
Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und einen Gasbrenner der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, bei dem eine sehr weitgehende Kühlung des Gemisches möglich ist.
Erfindungsgemäss wird dies bei einem Gasbrenner der eingangs erwähnten Art durch die Merkmale des unabhängigen Anspruches erreicht.
Durch die vorgeschlagenen Massnahmen ist sichergestellt, dass das Kühlrohr vom in der Gemischverteilkammer befindlichen Gemisch praktisch vollständig umspült ist und das Gemisch daher sehr intensiv gekühlt werden kann. Dadurch kann auch die in die Gemischverteilkammer strahlende Wärme sehr rasch abgeführt werden, und es können die Betriebsparameter des Brenners in entsprechend engen Grenzen eingehalten werden.
Durch die Merkmale des ersten abhängigen Anspruches ergibt sich der Vorteil, dass das Kühlrohr mit seiner längeren Querschnittsachse quer zu den Mischkanälen liegt und daher das über die Mischkanäle zuströmende Gemisch durch das Kühlrohr abgelenkt wird und dieses umströmt. Dabei ergibt sich ein sehr intensiver Wärmeaustausch und dadurch eine sehr weitgehende Kühlung des Gemisches. Dadurch kommt es während des Betriebes des Brenners auch nur zu sehr geringen Abweichungen von einer vorgegebenen Luftzahl.
Durch die Merkmale des zweiten abhängigen Anspruches wird eine sehr weitgehende Abfuhr der Wärme aus der Abdeckung, aber auch eine weitgehende Abfuhr der Wärme aus dem im Inneren der Gemischverteilkammer befindlichen Gemisches ermöglicht. Dabei ergibt sich durch die vorgeschlagene Mittelwand und das diese und die Seitenwände durchsetzende Kühlrohr eine erhebliche Verbesserung der Wärmeabfuhr.
Durch die Merkmale des drittletzten Anspruches ergibt sich ein besonders guter Wärmeübergang von der Abdeckung zur Mittelwand und über diese zum Kühlrohr.
Die Merkmale des vorletzten Anspruches ermöglichen einen besonders guten Wärmeaustausch zwischen dem im Inneren der Gemischverteilkammer befindlichen Gemisch und dem das Kühlrohr durchströmenden Kühlmedium.
Durch die Merkmale des letzten abhängigen Anspruches ergibt sich der Vorteil eines besonders guten Wärmeüberganges von den Seitenwänden und der Mittelwand auf das Kühlrohr.
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 schematisch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemässen Brenners,
Fig. 2 schematisch eine axonometrische Darstellung des Brenners nach der Fig. 1,
Fig. 3 schematisch eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemässen Brenners und
Fig. 4 einen Schnitt durch die Gemischverteilkammer eines erfindungsgemässen Brenners.
Gleiche Bezugszeichen bedeuten in allen Figuren gleiche Einzelheiten.
Ein erfindungsgemässer Brenner nach der Fig. 1 und 2 weist Mischkanäle 1 auf, die koaxial zu nicht dargestellten Gasdüsen ausgerichtet sind. Diese Mischkanäle 1 münden in Gemischverteilkammern 2, die sich gegen deren Abdeckung 3 erweitern, die mit nicht dargestellten Ausströmöffnungen versehen ist.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel münden in jede Gemischverteilkammer zwei Mischkanäle 1, wobei die Gemischverteilkammern 2 von zwei im Wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Seitenwänden 4 begrenzt sind. Dabei sind mehrere Gemischverteilkammern 2 dicht an dicht nebeneinander angeordnet.
Die Gemischverteilkammern 2 sind von einem Kühlrohr 5 durchsetzt, das durch die Seitenwände 4 dicht durchgeführt ist. Dieses Kühlrohr weist einen runden, vorzugsweise kreisrunden oder ovalen Querschnitt auf, wobei die längere Querschnittsachse 6 parallel zur Abdeckung 3 verläuft. Die Längsachse 8 des Kühlrohres 5 schneidet die Längsachsen 9 der Mischkanäle 1, beziehungsweise die von den kürzeren Querschnittsachsen 7 bestimmte Ebene ist auf die Längsachsen der Mischkanäle 1 ausgerichtet.
Beim Betrieb treten Gasstrahlen aus den nicht dargestellten Gasdüsen samt der mitgerissenen Luft in die Mischkanäle 1 ein und vermischen sich. Dieses Gemisch tritt in die Gemischverteilkammern 2 ein und wird dabei von dem quer zu diesen liegenden ovalen Kühlrohr 5 abgelenkt.
Das Gemisch tritt über die Ausströmöffnungen der Abdeckungen 3 aus und wird in Flammen verbrannt.
Die durch die Flammen bedingte Aufheizung der Abdeckungen 3 führt zu einer Wärmeabstrahlung in das Innere der Gemischverteilkammern 2 und damit zu einer Aufheizung des in diesen befindlichen Gemisches.
Bei der Durchströmung der Gemischverteilkammern 2 durch das Gemisch kommt es zu einer Umströmung der beiden Schenkel des Kühlrohres 5 und damit zu einem sehr intensiven Wärmeaustausch des Gemisches mit dem das Kühlrohr 5 durchströmenden Kühlmedium. Dadurch wird das Gemisch entsprechend stark gekühlt, sodass sich während des Betriebes des Brenners nur geringe Abweichungen von einer vorgegebenen Luftzahl des Gemisches auf Grund der Erwärmung ergeben.
Der Brenner 21 nach der Fig. 3 und 4 weist eine Vielzahl von Gemischverteilkammern 2 auf, die in einem Rahmen 18 gehalten sind. In diese Gemischverteilkammern 2, die von mit Ausströmöffnungen versehenen Abdeckungen 3 nach oben zu abgedeckt sind, münden nicht dargestellte Mischkanäle, die koaxial zu Gasdüsen 19 ausgerichtet sind, die in Gasverteilrohre 10 eingesetzt sind.
Die Gemischverteilkammern 2 sind von den beiden Schenkeln des Kühlrohres 5 durchsetzt, das einen kreisrunden oder ovalen Querschnitt aufweist.
Wie aus der Fig. 4 zu ersehen ist, weist jede Gemischverteilkammer zwei im Wesentlichen parallel zueinander verlaufende Seitenwände 4 auf, die im Bereich ihrer oberen Ränder mit nach aussen gerichteten Abwinkelungen 12 versehen sind, an denen eine Abdeckung 3 befestigt ist.
Die Abdeckung 3, die mit Ausströmöffnungen versehen ist, ist konvex ausgebildet und weist im Bereich ihres Firstes einen nach oben gerichteten Falz 11 auf. In diesen Falz 11 greift eine Mittelwand 13 ein, der die Gemischverteilkammer 2 unterteilt.
Die Seitenwände 4 und die Mittelwand 13 sind mit Durchbrechungen 14 versehen, die zur Aufnahme des Kühlrohres 5 dienen, das einen ovalen Querschnitt aufweist. Dabei verläuft die längere Achse 6 des Querschnittes des Kühlrohres 5 parallel zu den Mantellinien der Abdeckung 3 beziehungsweise parallel zur oberen Begrenzung der Seitenwände 4. Die kürzere Querschnittsachse 7 verläuft in Richtung der nicht dargestellten Mischkanäle, die von unten her in die Gemischverteilkammer 2 münden.
Wie aus der Fig. 4 weiter zu ersehen ist, sind die Durchbrechungen 14 von im Wesentlichen rechtwinklig aus den Wänden 4, 13 ausgebogenen Krägen 15 umgeben, die dicht an dem Kühlrohr 5 anliegen.
The invention relates to a gas burner according to the introductory part of the independent claim.
In known gas burners of this type, the cooling tube is arranged on the cover, which is usually provided with elevations and depressions. This allows the temperature of the burner cover to be lowered at the top. Nevertheless, there is a very considerable radiation of heat from the cover into the interior of the mixture distribution chamber, as a result of which the temperature of the mixture inside the mixture distribution chamber increases accordingly and the burner operation deteriorates.
Gas burners are also known, in which cooling pipes run below the mixture distribution chamber. With this solution too, the temperature of the mixture inside the mixture distribution chamber can only be influenced to a limited extent.
The aim of the invention is to avoid these disadvantages and to propose a gas burner of the type mentioned in the introduction, in which a very extensive cooling of the mixture is possible.
According to the invention, this is achieved in a gas burner of the type mentioned at the outset by the features of the independent claim.
The proposed measures ensure that the cooling tube is practically completely washed around by the mixture located in the mixture distribution chamber and the mixture can therefore be cooled very intensively. As a result, the heat radiating into the mixture distribution chamber can also be dissipated very quickly, and the operating parameters of the burner can be maintained within correspondingly narrow limits.
The features of the first dependent claim result in the advantage that the cooling tube with its longer cross-sectional axis lies transversely to the mixing channels and therefore the mixture flowing in via the mixing channels is deflected by the cooling tube and flows around it. This results in a very intensive heat exchange and therefore a very extensive cooling of the mixture. As a result, there are only very slight deviations from a predetermined air ratio during operation of the burner.
The features of the second dependent claim allow very extensive removal of the heat from the cover, but also extensive removal of the heat from the mixture located inside the mixture distribution chamber. The proposed central wall and the cooling tube passing through this and the side walls result in a considerable improvement in heat dissipation.
The features of the third to last claim result in a particularly good heat transfer from the cover to the central wall and via this to the cooling tube.
The features of the penultimate claim enable a particularly good heat exchange between the mixture located in the interior of the mixture distribution chamber and the cooling medium flowing through the cooling tube.
The features of the last dependent claim give the advantage of a particularly good heat transfer from the side walls and the middle wall to the cooling tube.
The invention will now be explained in more detail with reference to the drawing. Show:
1 schematically shows a first embodiment of a burner according to the invention,
2 schematically shows an axonometric representation of the burner according to FIG. 1,
3 schematically shows a further embodiment of a burner according to the invention and
Fig. 4 shows a section through the mixture distribution chamber of a burner according to the invention.
The same reference numerals mean the same details in all figures.
A burner according to the invention according to FIGS. 1 and 2 has mixing channels 1 which are aligned coaxially with gas nozzles, not shown. These mixing channels 1 open into mixture distribution chambers 2, which expand against their cover 3, which is provided with outflow openings, not shown.
In the exemplary embodiment shown, two mixing channels 1 open into each mixture distribution chamber, the mixture distribution chambers 2 being delimited by two side walls 4 which run essentially parallel to one another. Several mixture distribution chambers 2 are arranged close to one another.
The mixture distribution chambers 2 are penetrated by a cooling tube 5, which is sealed through the side walls 4. This cooling tube has a round, preferably circular or oval cross-section, the longer cross-sectional axis 6 running parallel to the cover 3. The longitudinal axis 8 of the cooling tube 5 intersects the longitudinal axes 9 of the mixing channels 1, or the plane determined by the shorter cross-sectional axes 7 is aligned with the longitudinal axes of the mixing channels 1.
During operation, gas jets from the gas nozzles not shown, together with the entrained air, enter the mixing channels 1 and mix. This mixture enters the mixture distribution chambers 2 and is thereby deflected by the oval cooling tube 5 lying transversely thereto.
The mixture exits through the outflow openings of the covers 3 and is burned in flames.
The heating of the covers 3 due to the flames leads to heat radiation into the interior of the mixture distribution chambers 2 and thus to a heating of the mixture therein.
When the mixture flows through the mixture distribution chambers 2, there is a flow around the two legs of the cooling tube 5 and thus a very intensive heat exchange of the mixture with the cooling medium flowing through the cooling tube 5. As a result, the mixture is cooled correspondingly strongly, so that there are only slight deviations from a predetermined air ratio of the mixture due to the heating during operation of the burner.
The burner 21 according to FIGS. 3 and 4 has a plurality of mixture distribution chambers 2, which are held in a frame 18. Mixing channels (not shown), which are aligned coaxially with gas nozzles 19 which are inserted in gas distribution pipes 10, open into these mixture distribution chambers 2, which are covered at the top by covers 3 provided with outflow openings.
The mixture distribution chambers 2 are penetrated by the two legs of the cooling tube 5, which has a circular or oval cross section.
As can be seen from FIG. 4, each mixture distribution chamber has two side walls 4 which run essentially parallel to one another and which are provided in the region of their upper edges with outwardly directed bends 12 to which a cover 3 is fastened.
The cover 3, which is provided with outflow openings, is convex and has an upward fold 11 in the region of its ridge. A middle wall 13, which divides the mixture distribution chamber 2, engages in this fold 11.
The side walls 4 and the middle wall 13 are provided with openings 14 which serve to receive the cooling tube 5, which has an oval cross section. The longer axis 6 of the cross-section of the cooling tube 5 runs parallel to the surface lines of the cover 3 or parallel to the upper boundary of the side walls 4. The shorter cross-sectional axis 7 runs in the direction of the mixing channels, not shown, which open into the mixture distribution chamber 2 from below.
As can also be seen from FIG. 4, the perforations 14 are surrounded by collars 15 which are bent out essentially at right angles from the walls 4, 13 and lie closely against the cooling tube 5.