DE2163498A1 - Brennerplatte fuer infrarotstrahler - Google Patents
Brennerplatte fuer infrarotstrahlerInfo
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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
- F23D14/12—Radiant burners
- F23D14/14—Radiant burners using screens or perforated plates
- F23D14/145—Radiant burners using screens or perforated plates combustion being stabilised at a screen or a perforated plate
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Description
Anmelder: Schwank GmbH Anlage zum Schreiben
5 Köln 60 vom 2o.12.1971
Bremerhavener Str.4-3 mein ZeichenJ 2852
Brennerplatte für Infrarotstrahler
Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennerplatte für Infrarotstrahler mit auf der Abstrahlungsseite
angebrachten Vertiefungen und mit zur Zuführung des Brennstoffluftgemisches von der Gemischseite
der Platte nach der Abstrahlungsseite hin verlaufenden, parallel zueinander angeordneten
Verbrennungskanälen, von denen mindestens einer konzentrisch im Grunde der Vertiefung angeordnet
und weitere über die Seiten der Vertiefungen und die zwischen den Vertiefungen befindlichen Flächen
verteilt sind.
Bei einer bekannten Brennerplatte dieser Art haben die Vertiefungen eine Neigung nach innen
und sind tiefer als breit, wobei die Seitenflächen mit einer angemessenen Krümmung versehen und als
gegeneinander geneigte Facetten ausgebildet sind.
Dabei sind die Verbrennungskanäle in drei verschiedenen Ebenen angeordnet und zwar je einer
am Boden der Vertiefungen, über denen in den
28/047/;
Facetten, also den seitlichen Flächen innerhalb der Vertiefung, ein Kranz von Verbrennungskanälen
angeordnet und weitere über die zwischen den Vertiefungen befindlichen Flächen verteilt sind.
Dadurch soll erreicht werden, dass die Verbrennung des gasförmigen Brennstoffs auf verschiedenem
Niveau in unterschiedlichem Abstand von der allgemeinen Strahlungsebene vor sich geht, wodurch
eine Selbststeuerung der inneren Flammen (in den Vertiefungen) zu den äisseren (in den zwischen
den Vertiefungen befindlichen Materialstegen) hin und umgekehrt bewirkt wird. Durch die Selbststeuerung
der in verschiedenen Ebenen entstehenden Flammen soll eine Bereicherung der Zufuhr von Primärluft
zu dem austretenden Brennstoffluftgemisch erreicht werden und damit eine vollständige Verbrennung
und eventuell eine Vermeidung von Entweichungen sowie kleinerer Explosionen vorn am Ausgang
der Verbrennungskanäle nicht verbrannter Gasteilchen.
Die Erfindung hat die Aufgabe, eine höhere Wärmeabstrahlung bei einer Platte mit Vertiefungen
auf der Abstrahlungsseite zu erreichen als sie durch die bekannte Platte erreichbar ist.
Dieses wird gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass die Verbrennungskanäle über die Vertiefungen
und die dazwischenitehenden Materialsfeege
derart verteilt sind, dass die entstehenden Flammen so gleichmässig auf die Seitenflächen der Ver-
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tiefungen einerseits und die dazwischen befindlichen Materialstege andererseits einwirken,
dass die in den Vertiefungen entstehende Temperatur der an der Stegoberfläche entstehenden
annähernd gleich ist.
Dieses kann nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung dadurch erreicht werden, dass
die Vertiefungen - Zylinder bestehen, der sich nach der der Abstrahlungsseite abgekehrten
Seite verjüngen kann und auf dessen Boden sich mindestens ein zylinderförmiger Verbrennungskanal befindet, und dass zentrisch um den Mittelpunkt
des Bodens jeder Vertiefung zylindrische Verbrennungskanäle so angeordnet sind, dass ihre
Mittelpunkte von der kreisförmigen Umfangslinie
des zylindrischen Teiles der Vertiefungen geschnitten werden und die Mündung jedes Verbrennungskanals in zwei in veEschiedenen Ebenen liegende».
Teile zerfällt, - von denen der innere im Boden oder
dem konischen Teil liegt und von der der Abstrahlungsseite abgekehrten kreisförmigen Schnittkante
des zylindrischen Teils der Vertiefung oder dem Boden begrenzt ist, während der andere Teil darüber
auf der Abstrahlungsflache der Brennerplatte liegt.
Dabei besteht nach einer besonders vorteilhaften Form der Erfindung die Vertiefung aus einem Zylinder,
der nach der der Abstrahlungsseite abgekehrten Seite in einen auf der Spitze stehenden Hohlkegel
ausläuft.
Die am oberen Rand der Vertiefungen liegenden, aneinandergereihten halbkreisförmigen Mündungen
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der Verbrennungskanäle bilden zusammen eine Erweiterung der zylinder!örmigen Vertiefung in J?orm
einer Rosette.
Durch die besondere Anordnung der Verbrennungskanäle, die sich um den im Grunde de3" Vertiefung angeordneten
Kanal befinden, insbesondere der Teilung dieser Kanäle, entsteht über jedem der in der konischen Verjüngung
liegenden halbkreisförmigen Kanäle ein sich nach oben bis zur Überfläche der Platte erstreckender
Halbz7/"linder, der eich über die ganze Tiefe des z^linderförmigen
Teiles der Vertiefung erstreckt. Die in dem auf der Verengung der Vertiefung liegenden Teil dieser
Kanäle entstehende Hitze wird durch die nebeneinanderliegenden Halbzylinder zwangsläufig nach oben geführt
und bestreicht dabei die gesamten Seitenwände der aneinandergereihten Ilalbzylinder der Vertiefung,
also ihre gesamte Innenfläche, die dadurch stark aufgeheizt wird.
Dadurch sind die in den Stegen befindlichen Kanäle ringsum von stark erhitzten Seitenwänden umgeben,
wodurch sie ausser der in ihnen stattfindenden Verbrennung
zusätzlich aufgeheizt werden.
Die stark aufgeheizten Innenwände der Vertiefungen
strahlen die aufgenommene Hitze auf die gegenüberliegenden Wände zurück, xrodurch weiterhin eine zusätzliche
Aufheizung entstehts
Durch die erfindungsgemässe Anordnung der Kanäle
wird also, die gesamte entstehende Hitze zur Aufheizung
der Keramikflächen ausgenutzt, so dass
eine intensiv aufgeheizte rlügende abstrahlende
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2Ίο3498
Oberfläche enbsbeht, die nicht nur aus den zwischen
rl en Vertiefungen gelegenen Stegen besteht;, sondern
aus dem Boden der Vertiefungen, den gesamten aus Halbzylindern bestehenden Flächen der Innenwände
und den zwischen den Vertiefungen liegenden Materialctogen.
Da nach dem Stefan-Boltzmann1sehen Gesetz die ausgestrahlte
Energie in der vierten Potenz zur absoluten Temperatur bei der Aufheizung der Keramik
wächst, wird durch die erfindungsgemässe Ausführung eine ausserordentlich hohe Absbrahlungsleistung
erreicht,. die-ägleichmässig über die gesamte, durch
die aneinandergereihten Halbzylinder, aus denen die Innenwände der Vertiefung bestehen, stark
vergrösserte Abstrahlungsflache verteilt ist.
Demgegenüber wird bei der bekannten Platte die angestrebte Wirkungsgraderhöhung durch Flammen-Strahlung
erreicht, die gegenüber der Festkörpersbrahlung der Keramik verhältnismässig gering ist.
Durch die Ausbildung der Soitenwände der bekannten Platte, die mit einer Kxuimmung versehen und als
gegeneinander geneigte Facetten ausgebildet sind, ".'!'Li-cl die Strahlung nach innen in den Hohlraum der
Vertiefung hinein gelenkt und nicht in die Keramik. Es noil, wie bereits vorher ausgeführt, ein Wirbel
π ηΛ ntoh.cn, dor cine günstigere Verbrennung wegen
[·>- ::;;ογμ· Luft ans augung erreichen Lässt. Die Abr;i-r-;!hl.ungsflächr·
besbohb bei der bekannten Platte
Lf-ri i>';l Ich aus den zwischen den Verb LoL' urigen lie-
;7·πι I f :ü 1int or i a 1 r b cf ;o 11.
309 828/0474
63498
Nach, durchgeführten Versuchen ist die bei der
Ausführung der Vertiefungen und Anordnung der Verbrennungskanäle
gemäss der Erfindung erreichte Temperatur gegenüber der bekannten Ausführung bei
den gleichen Maßverhältnissen etwa um loo° höher.
Fach einer besonderen" Aüsführungsform der Erfin-"
dung sind um den in der Kegelspitze angeordneten Verbrennungskanal gleichmässig sechs gemäss Anspruch
geteilte Kanäle angeordnet, während zwischen den einzelnen Vertiefungen, genau im Hittelpunkt zwischen
je drei in Dreiecksform zueinander stehenden Vertiefungen,
ein Kanal gleichen Durchmessers angeordnet ist.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispäele der Erfindung dargestellt.
Dabei zeigt: ·
IFig. 1 eine Platte gemäss der Erfindung, von oben
. gesehen,
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie I- I der Fig. Iv . ■ ' :
Fig. 3 vier verschiedene .Querschnitte von Vertiefungen
in möglichen Brennerplatten,
Fig. 4- eine Darstellung der Strahlungsverteilung
in einem Halbraum,
Fig. 5 einen Senlcreclibüchni-tb durch eine Brennerplatte
gemäss der Erfindung in vergrössertom Maßstab. ■
3 0 9 8 2 8 / 0 k 7 U
BAD
In Fig. 1 sind drei ^Reihen von Vertiefungen 2
in der Abstrahlungsseite der Brennerplatte 1 versetzt
zueinander angeordnet. Dabei ist■zentrisch
auf dem Boden jeder Vertiefung je ein Verbrennungskanal 3 angeordnet, der einen Durchmesser von
■ ' (1,3) mm hat.
Die Verbrennungskanäle 4, die gleiche Durchmesser
haben wie der Verbrennungskanal· 3, sind kranzförmig
um den Kanal im Grunde der Vertiefung in gleichmässigen Abständen angeordnet und Ewar
derart, dass der Teil 4a dieser Kanäle auf der Seitenwand der kegeiförtnigen Verengung der Vertiefung
liegt, während der andere Teil 4b darüber auf den oberen Kanten{der Plattenoberflache) der
Vertiefung angeordnet ist, wobei die MitteIpunkte
4c der geteilten Verbrennungskanäle 4 auf der
kreisförmigen Umfangslinie^des zyiind-rischen Teils
der Vertiefung, lie gen ~.
Die Mittelpunkte 3c und 4c der Verbrennungskanäle
3 und 4 liegen auf einer horizontal durch die Hitte der Vertiefungen gehenden Linie. Dadurch
bilden jeweils zwei Vertiefungen 2, die in einer Reihe liegen, mit einer Vertiefung, die in der
Kachbarreihe liegt, ein Sechseck, das aus je zwei Kanälen 4 dieser drei Vertiefungen zusammengesetzt
ist. Jeweils zwischen diesen sechs Kanälen 4 ist · genau im Mittelpunkt der zusätzliche Kanal 7
angeordnet, der auf der eigentlichen Oberfläche der Bi*ennerplatte mündet, also auf der Oberfläche
der zwischen den Vertiefungen verbleibenden Stege S.
309828/0 474 B*°
In dem Ausführungsbeispiel hat die Vertiefung die in Fig. 2 gezeigte Form, wobei der der Abstrahlungsseite
abgekehrte kegelförmige Teil eine Neigung von 12o° hat, bei einer Tiefe
von 3 mm· Die Verbrennungskanäle haben einen
Durchmesser von 1,3 mm, -
Fig. 3.zeigt im Senkrechtschnitt verschiedene
Formen von möglichen Vertiefungen 2,
Fig. 4 zeigt die experimentell ermittelte Ver- teilung
der von der erfindungsgemässen Keramikplatte ausgesendeten Wärmestrahlen auf eine
gedachte Oberfläche eines'Halbraumes, list die
Brennerplatte, deren Wärmestrahlen mit Pfeilen
versehen sind.
Die.Tatsache, dass das Maximum des Strahlungsflusses nicht senkrecht unter der Keramikplatte,
sondern in einem Winkel von cgr. 15 bis 25 von
der Senkrechten abweichend auftritt., beweist, dass die Seitenwände der Vertiefungen 2, die die abstrahlende Oberfläche wesentlich vergrössern,
das Maximum der emittierten Strahlung liefern.
Fig. 5 zeigt einen vergrösserten Senkrechtschnitt
durch eine Vertiefung. Hier ist der Verlaufs der -"■ Flammenfront mit verstärkten Strichen 9 eingezeichnet.
Es ist ersichtlich, dass durch die Verbrennung, die innerhalb der Kanäle kurz vor der
Mündung stattfindet, eine die Vertiefung 2 und den Steg 8 einhüllende Erwärmungszone entsteht, die
eine Abstrahlung der gesamten Innenflächen der Vertiefungen 2 zusammen.mit der Püattenoberflache
ergibt.
309828/047/,
Claims (1)
- Anlage zum Schreiben "vom 2o. Dezember 1971 m.Z: 2852/ SchwankPa tent ansprüche1. Brennerplatte für Infrarotstrahler mit
auf der Abstrahlungsseite angebrachten Vertiefungen und. mit zur Zuführung des Brennstoffluftgemisches von der Gemischseite der Platte
nach der Abstrahlungsseite hin verlaufenden,
parallel zueinander angeordneten Verbrennungskanälen, von denen mindestens einer konzentrisch im Grunde der Vertiefung angeordnet und weitere über die Seiten der Vertiefungen und die zwischen den Vertiefungen befindlichen Flächen verteilt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennungskanäle (3» 4·) über die Vertiefungen (2) und die dazwischen stehenden Materialstege (8) derart verteilt sind, dass die entstehenden Flammen so gleichmässig auf die Seitenflächen der Vertiefungen (2) einerseits und die dazwischen befindlichen Materialstege (8) andererseits einwirken,- dass die in den. Vertiefungen (2) entstehende Temperatur der an der Stegoberfläche, (8) entstehenden annähernd gleich ist.2. Brennerplabte nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (2) aus
einem Zylinder bestehen, der sich nach der «üb--2-309828/04 7 4 -Strahlungsseite abgekehrten Seite verjüngen kann und auf dessen Boden sich mindestens ein hylinderförmiger Verbrennungskanal- (3) befindet, und dass zentrisch um den Mittelpunkt des Bodens jeder Vertief ung (2) zylindrische Kanäle (4) so angeordnet sind, dass ihre Mittelpunkte (4c) von der kreisförmigen Umfangslinie (2a) des'zylindrischen Teiles der Vertiefungen (2) geschnitten werden und d^® Mündung jedes Verbrennungskanals (4) in zwei/verschiedenen Ebenen liegende Teile (4a, 4b) zerfällt, " von denen der innere (4a) im Boden oder dem konischenTeil der Vertiefung (2) liegt und von der der Abstrahlungsseite abgekehrten kreisförmigen Schnittkante des zylindrischen Teils der Vertiefung oder dem Boden begrenzt ist, während der andere Teil (4b) darüber auf der Abstrahlungsflache der Brennerplatte (1) liegt.5- . Brennerplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (2) aus einem Zylinder besteht, der nach der der Abstrahlungsseite abgekehrten Seite in einen auf der Spitze stehenden Hohlkegel ausläuft.4. Brennerplatte nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass um den in der Spitze des Hohlkegels angeordneten Verbrennungskanal (3) gleichmässig sechs geteilte Kanäle (4) gemäss Anspruch 2 angeordnet sind, während zwischen den' einzelnen Vertiefungen (2), genau im Mittelpunkt zwischen je drei in Dreiecksform zueinander stehenden309828/0474— 3 —Vertiefungen (2) ein Kanal (?) gleichen- Durchmessers wie die Verbrennungskanäle (3, 4) angeordnet sind.5· Brennerplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (2) die Form einer Halbkugel hat , die nach ' der Abstrahlungsseite hin in einen Zylinder ausläuft.6. Brennerplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (2) aus zwei Zylindern verschiedener Durchmesser zusammengesetzt ist, deren nach der Abstrahlungsseite zugekehrtes Ende mit oder ohne konische Verengung ausgebildet sein kann.7» Brennerplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigung der Seiten der kegelförmigen Verengung der Vertiefungen (2) im Bereich von 9o bis 18o° liegt, dass die Tiefe der Vertiefungen (2) in einem Bereich von 2 bis 5 Htm liegt, der Durchmesser der Verbrennungskanäle (3 »4, 7) o,5 bis 1,5 mm beträgt und die Anzahl der Verbrennungskanäle (4) 4-8 beträgt.8. Brennerplatted nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein besonders vorteilhaftes Verhältnis des oberen Durchmessers der Vertiefungen (2) zu seiner Tiefe etwa 4 : 3 ist. ■- 4 309 82 8 /0Ul49. Brennerplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Durchmesser der Vertiefung (2) etwa 3 - 5 beträgt.lo. Brennerplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da,ss die Reihen der Vertiefungen (2) zueinander versetzt angeordnet sind. ■11. Brennerplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelpunkte (3c, 4c) der. Verbrennungskanäle (3»4) einer Reihe von Vertiefungen (2) auf einer Linie liegen.12. Brennerplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der auf dem Steg (8) liegende Verbrennungskanal (7) im . Mittelpunkt eines Dreiecks liegt,' das aus zwei in einer Reihe nebeneinander liegenden Vertiefungen (2) und einer Vertiefung (2) der darauf folgenden Reihe besteht. ·309828/0474
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19712163498 DE2163498C3 (de) | 1971-12-21 | Brennerplatte für Infrarotstrahler | |
US00316671A US3825403A (en) | 1971-12-21 | 1972-12-20 | Burner plate for infrared radiator |
CA159,472A CA969088A (en) | 1971-12-21 | 1972-12-20 | Burner-plate for infra-red radiators |
GB5887372A GB1419499A (en) | 1971-12-21 | 1972-12-20 | Burner unit for infra-red radiation heating |
FR7245423A FR2165626A5 (de) | 1971-12-21 | 1972-12-20 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19712163498 DE2163498C3 (de) | 1971-12-21 | Brennerplatte für Infrarotstrahler |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2163498A1 true DE2163498A1 (de) | 1973-07-12 |
DE2163498B2 DE2163498B2 (de) | 1976-10-07 |
DE2163498C3 DE2163498C3 (de) | 1977-05-12 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0567004A1 (de) * | 1992-04-21 | 1993-10-27 | Joh. Vaillant GmbH u. Co. | Keramische Brennerplatte |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0567004A1 (de) * | 1992-04-21 | 1993-10-27 | Joh. Vaillant GmbH u. Co. | Keramische Brennerplatte |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA969088A (en) | 1975-06-10 |
FR2165626A5 (de) | 1973-08-03 |
GB1419499A (en) | 1975-12-31 |
DE2163498B2 (de) | 1976-10-07 |
US3825403A (en) | 1974-07-23 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |