DE2732365A1

DE2732365A1 - Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von waerme durch verbrennung eines gas/luft-gemisches

Info

Publication number: DE2732365A1
Application number: DE19772732365
Authority: DE
Inventors: Akinobu Fujiwara
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-07-29
Filing date: 1977-07-18
Publication date: 1978-02-02
Also published as: US4133301A

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Wärme durch Verbrennung eines Gas/Luft-Gemisches

Zum Verlöten von elektrischen Leitungen, Zerschneiden von Platten aus Kunstharz oder Verkleben von zwei Kunstharzteilen werden im allgemeinen elektrische Heizvorrichtungen verwendet. Wenn derartige Arbeiten im Freien vorgenommen werden sollen, ist häufig keine Stromquelle vorhanden, so daß lange Anschlußkabel zum Anschluß an eine entfernt liegende Stromquelle benötigt werden, was die Arbeiten behindert und den Wirkungsgrad erniedrigt. In abgelegenen Gegenden ergeben sich häufig so große Schwierigkeiten hinsichtlich einer geeigneten Stromquelle, daß die genannten Arbeiten Überhaupt nicht ausgeführt werden können.

Für Lötarbeiten an Orten, an denen kein Strom verfügbar ist, sind daher bereits nicht-elektrische Heizvorrichtungen in Form von Lötlampen bekannt, bei deren Verwendung entweder zusätzlich ein separates Heizelement benötigt wird, das mittels der Lötlampe erhitzt werden muß, bevor eine Lötung durchgeführt werden kann, oder die mit einem Kupferelement versehen sind, in dessen Nähe eine Flamme zu dessen Erhitzung aufrechterhalten wird. Eine Lötlampe mit einem separaten Heizelement begrenzt die Lötarbeiten relativ stark, weil das Heizelement nur begrenzt aufheizbar ist. Es 1st praktisch unmöglich, das Heizelement während der Lötarbeit zu erhitzen, so daß das Heizelement, sobald es sich abgekühlt hat, wieder auf die Löttemperatur aufgeheizt werden muß. Dies hat eine diskontinuierliche Lötarbeit und damit eine geringe Lötgeschwindigkeit bzw. einen geringen Wirkungsgrad zur Folge. Zur Vermeidung dieses Nachteils kann das Heizelement zwar vergrößert werden, damit es eine auch für längere Lötzeiten ausreichende Wärmemenge speichern kann, doch kann die gespeicherte Wärmemenge niemals so groß sein, wie sie es in jedem Fall sein müßte. Eine Vergrößerung der speicherbaren Wärmemenge bzw. der Lötzeit durch Vergrößerung des Heizelementes hat außerdem eine Vergrößerung der Lötspitze des Heizelementes zur Folge, was sich ungünstig auf den Lötvorgang auswirkt und es nahezu unmöglich macht, relativ kleine Drähte miteinander zu verlöten, insbesondere wenn es sich um das Verlöten

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von Drähten mit ien Anschlüssen von ge !ruckten Schaltungsplatten handelt. Eine Lötlampe mit einem separaten Heizelement weist Iaher eine Anzahl von Nachteilen auf, die sowohl die Größe und die Form als auch die Handhabung und iie Anwendungsmöglichkeiten betreffen.

Auch ein Kupferelement, das Teil einer Lötlampe ist, bringt Probleme und Nachteile mit sich, da es schwierig ist, die zugeführte Wärme auf eine gewünschte Temperatur einzustellen, und da es un- möpi1rh ist, die von der Lötlampe entwickelten Flammen abzuhalten, Wenn die Lötarbeit das Verbinden von sehr kleinen Teilen, z.B. auf einer gedruckten Schaltungsplatte, betrifft, können die Flammen die zu verbin !enden Teile bedecken und diese teilweise unsichtbar machen, wodurch die Lötarbeit stark erschwert wird. Wenn die Flammen sehr stark sind und sich weit ausdehnen, können sie auch angrenzende Teile oder verbrennbares Material erreichen, das nicht erhitzt werden darf, so daß diese Teile zufällig oder unbeabsichtigt verbrennen könnten. Schließlich können sich die Flammen der brennenden Teile auch über andere Teile ausdehnen, was zu einer totalen Zerstörung führen kann, was nicht nur aus den genannten technischen Gründen, sondern auch aus Sicherheitsgründen äußerst unerwünscht ist.

Ein weiteres bereits bekanntes Lötgerät ohne Anschlußschnur enthält eine Sekundärzelle, z.B. einen Nickel/Cadmium-Akkumulator. Derartige Lötgeräte besitzen eine begrenzte Wärmekapazität, so daß sie nicht kontinuierlich während längerer Lötdauern verwendet werden können. Ein weiterer Nachteil derartiger Lötgeräte besteht darin, daß relativ lange Zeit benötigt wird, um die Zelle wieder aufzuladen, und sollte die Zelle aus Unachtsamkeit vollständig bis zu einem Punkt entladen worden sein, daß eine weitere Entladung nicht möglich ist, dann ist es vollkommen unmöglich, dasselbe Lötgerät weiterhin zu benutzen, so daß ein neues Lötgerät vorgesehen werden muß. Die bekannten Lötgeräte ohne Anschlußschnur weisen daher Nachteile sowohl in wirtschaftlicher als auch in betriebstechnischer Hinsicht auf.

Ale alternative Ausführungsform für Lötgeräte, die wie Lötlampen

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durch äußere Wärmequellen aufgeheizt werden, sind Heizvorrichtungen bekannt, in denen in einem Verbrennungsraum ein Gas verbrannt und in thermische Energie umgewandelt wird, die dann dem zugespitzten Ende eines Wärmeleitorgans zugeführt wird. Bei derartigen Heizvorrichtungen ist es schwierig, kleine Gasmengen mit gleichförmiger und konstanter Geschwindigkeit in einen relativ kleinen Verbrennungsraum einzuführen. Abgesehen davon ist es unmöglich, das Austreten von Flammen aus dem Gehäuse und die Ausbreitung der Flammen zu vermeiden.

Die Erfindung geht aus von den zuletzt genannten Verfahren und Vorrichtungen zur Erzeugung von Wärme durch Verbrennung eines Gas/Luft-Gemisches, die sich insbesondere zum Verbinden von zwei Teilen oder zum Zerschneiden von plattenförmigem Material durch Anwendung von Wärme eignen. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, bei diesen Verfahren und Vorrichtungen die genannten Nachteile zu vermeiden. Insbesondere soll eine möglichst vollständige und flammlose Verbrennung der Gase und eine möglichst vollkommene überführung der hierdurch erzeugten thermischen Energie in die Spitze eines Wärmeleitorgans möglich sein, um langdauernde und sichere Wärmebehandlungen durchführen zu können. Weiterhin soll die erfindungsgemäße Heizvorrichtung vorzugsweise Pistolen- oder Federhalterform aufweisen, damit sie beim Löten oder bei anderen Arbeiten leicht manipuliert werden kann. Schließlich soll die Heizvorrichtung insbesondere mit Flüssiggas wie beispielsweise Petroleum- oder Erdgas betrieben werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1, die erfindungsgemäße Vorrichtung dagegen durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 9 gekennzeichnet.

Eine Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß im Verbrennungsraum Katalysatoren unterschiedlicher Eigenschaften vorgesehen sind, wobei wenigstens ein Katalysator ein die Verbrennung schnell fördernder, wärmebeständiger Katalysator und ein anderer Katalysator ein die Verbrennung verzögert fördernder, wärmeleitender Katalysator ist, um hierdurch die Verbrennung des

Gases zu verlängern und höhere Temperaturen zu erzeugen. Außerdem

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ist in die den Gasbehälter mit der Mischeinrichtung verbindende Leitung zweckmäßig eine Einstelleinrichtung zwecks Einleitung einer vorgewählten Gasmenge in die Mischeinrichtung geschaltet.

Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß ein leicht brennbarer Gasstrom, der einstellbar von einem aufladbaren Gasbehälter zugeführt wird, mittels elektrischer oder piezoelektrischer ZUnlung nahezu flammlos verbrannt werden kann. Hierdurch lassen sich an der Spitze des Wärmeleitorgans mit einem Minimum an Gas äußerst hohe Temperaturen während einer langen Betriebsdauer erzielen.

Die Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Heizvorrichtung;

Fig. 2 eine Vorderansicht der Heizvorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 3 die Vorderansicht einer gegenüber Fig. 1 abgewandelten AusfUhrungsform;

Fig. A die Vorderansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, die am unteren Ende eines Griffteils einen Anschluß für eine äußere Gasquelle aufweist;

Fig. 5 bis 8 Schnitte durch die bei den AusfUhrungsformen nach Fig. 1 bis 4 verwendbaren Verbrennungsräume, wobei Fig. ein vergrößerter Ausschnitt der Fig. 5 ist, während Fig. 7 und 8 die AusgangsdUse einer Mischkammer in Stellungen zeigen, in denen ein Zündschaltkreis geöffnet bzw. geschlossen ist;

Fig. 9 die perspektivische Darstellung einer weiteren AusfUhrungsform der Erfindung ;

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Fig. 10 einen Schnitt durch einen Verbrennungsraum, in dem zwei unterschiedliche Katalysatoren angeordnet sind;

Fig. 11 die vergrößerte Ansicht einer aus Fig. 10 ersichtlichen Nischeinrichtung;

Fig. 12 einen Schnitt durch eine weitere AusfUhrungsform des Verbrennungsraums, in dem zwei unterschiedliche Katalysatoren schichtweise angeordnet sind;

Fig. 13 ein vergrößerter Ausschnitt der Fig. 12;

Fig. 14 ein vergrößerter Querschnitt durch die Ausführungsform nach Fig. 12;

Fig. 15 ein Schnitt durch eine weitere Ausführungsform des Verbrennungsraums ;

Fig. 16 die Vorderansicht einer weiteren AusfUhrungsform der Heizvorrichtung;

Fig. 17 ein Schnitt durch eine weitere Ausführungsform des Verbrennungsraums; und

Fig. 18 eine vergrößerte Ansicht einer in Fig. 17 dargestellten Mischeinrichtung.

Während in Fig. 1 eine erfindungsgemäße Heizvorrichtung in Pistolenform schematisch dargestellt ist, zeigen die Fig. 2 bis 4 mögliche Abwandlungen dieser Heizvorrichtung in der Vorderansicht. Die Fig. 5 bis 8 schließlich zeigen unterschiedliche Ausführungsformen für den Verbrennungsraum der Heizvorrichtungen nach Fig. bis 4.

Gemäß Fig. 5 und 6 ist ein hohlzylindrischer Verbrennungsraum 2 vorgesehen, in dessen Wand eine Vielzahl von Luftlöchern 1 ausgebildet ist, die in Längsrichtung und in Umfangsrichtung gleichförmig beabstandet sind. Zentritch innerhalb des Verbrennungs-

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raums 2 ist ein Strahlrohr 3 für Gas vorgesehen, das sich bis zum einen Ende des Verbrennungsraums erstreckt. Das eine Ende des Strahlrohrs 3 ist von einem rohrförmigen Gehäuse 5 mit einer Vielzahl von Luftlöchern 4 umgeben, das auf dem Strahlrohr 3 aufliegt. In seinem anderen Endabschnitt ist der Verbrennungsraum 2 schichtförmig mit einem Katalysator 6 in Form eines Oxydationsförderers gefüllt und an seinem Ende mit einem Stopfen 7 verschlossen. Der Stopfen 7 besitzt eine öffnung, durch die ein durch den Katalysator 6 erstreckter Wärmeleitstab 8 nach außen ragt. An seinem äußeren Ende weist der Wärmeleitstab eine der Wärmebehandlung dienende Spitze 9 auf. Innerhalb des Verbrennungsraums 2 ist weiterhin in der Nähe der Katalysatorschicht ein Verschluß 10 mit einer öffnung vorgesehen, durch die ein von dem Strahlrohr 3 entwickelter Gasstrom mit gleichförmiger und konstanter Geschwindigkeit in die Katalysatorschicht eindringen kann, wobei der Verschluß 10 gleichzeitig das zugehörige Ende der Katalysatorschicht schützt. In den Katalysator 6 ist ein Glühiraht 11 eingebettet, dessen eines Ende 11a an 3er Wand des Verbrennungsraums 2 un 1 dessen anderes Ende 11b an der Außenwand des Gehäuses 5 befestigt ist, so daß der Glühdraht 11 einen Bestandteil des die Zündungswärme erzeugenden Zündschaltkreises bildet. Gemäß Fig. 1 ist weiterhin ein Druckknopfschalter 22 vorgesehen, der, wenn er niedergedrückt ist, den Zündschaltkreis schließt und dadurch eine Aufheizung des Glühdrahtes auf eine Temperatur bewirkt, die zur Zündung bzw. Verbrennung des aus dem Strahlrohr 3 ausströmenden Gasstroms ausreicht. Der Verbrennungsraum 2 weist außerdem beispielsweise die Form eines Pistolenlaufs auf und ist mit seinem einen Ende entfernbar in einem durch gestrichelte Linien dargestellten Gehäuse 12 befestigt, das aus einem wärmebeständigen Kunstharz wie beispielsweise/PoIycarbonat, Phenol-Formaldehyd-Kunstharz, Harnstoffharz oder dergleichen besteht. Weiterhin enthält die Heizvorrichtung einen in Fig. 1 gestrichelt dargestellten Griff 13, in dem ein nachladbarer Gasbehälter 14 angeordnet ist. Der Gasbehälter 14 ist mit dem Strahlrohr 3 über eine Leitung 16 und eine flexible Leitung 15 verbunden, wobei die Leitung 16 an einen flüssigkeitsabsorbierenden, porösen GaseinfUhrschlauch 17 angeschlossen ist, der aus Schaumstoff auf Zelluloseoder Polyäthylenbasis besteht. Durch eine gestrichelte Linie ist

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dargestellt, daß sich der Schlauch 17 fast bis zum Boden des Gasbehälters 14 erstreckt. Weiterhin sind ein Einstellknopf 18 für den Gasstrom, ein Gaseinlaß 19 am Boden des Gasbehälters 14, eine Stromquelle 20, z.B. in Form einer Trockenbatterie, insbesondere eines Nickel/Cadmium-Akkumulators, eine Abdeckkappe 21, die diejenige Gehäuseöffnung verschließt, durch welche die Trockenbatterie eingeführt bzw. entnommen werden kann, ein Rückschlagventil 23 für das Gas sowie Trageteile 24 und 25 für die Halterung des Strahlrohrs 3 vorgesehen.

Bei der gegenüber Fig. 5 und 6 abgewandelten AusfUhrungsform des Verbrennungsraums 2 nach Fig. 7 und 8 bildet ein Wärmeleitstab 8a einen integralen Bestandteil des Verbrennungsraums 2. Auf diese Weise wird die durch Verbrennung eines Gases im Verbrennungsraum 2 erzeugte Wärme unmittelbar durch die Wand des Verbrennungsraums auf den Wärmeleitstab 8a übertragen. Außerdem ist gemäß Fig. 7 und 8 das dem Ende 11a in Fig. 6 entsprechende Ende eines Glühdrahtes 11 an der Wand des Verbrennungsraums befestigt, wohingegen das andere, dem Ende 11b gemäß Fig. 6 entsprechende Ende des GlUhdrahtes 11 zusammen mit einer elastischen, leitenden und gebogenen Platte 28 an der Innenwand des Verbrennungsraums 2 befestigt ist. Die elastische Platte 28 besteht aus Phophorbronze oder rostfreiem Stahl. Das eine Ende einer weiteren elastischen, elektrisch leitenden und gebogenen Platte 29, die aus demselben Material wie die Platte 28 besteht, ist derart an der Innenwand des Verbrennungsraums 2 befestigt, daß ihr freies Ende normalerweise dem freien Ende der Platte 28 mit Abstand gegenübersteht, so daß das Ende des Strahlrohrs 3 in die hierdurch gebildete Lücke eingeschoben werden kann. Wenn das Ende des Strahlrohrs 3 eingeschoben wird und mit den sich gegenüberstehenden Enden der beiden elastischen Platten 28 und 29 in Berührung kommt, wird ein Zündschaltkreis geschlossen.

Bei den Ausführungsformen nach Fig. 5 bis 8 ist der Verbrennungsraum 2 aus einem dünnen Eisenblech hergestellt, das zu einer hohlzylindrischen Form gebogen ist und dessen Wandflächen mit Nickel oder Chrom plattiert sind, um Korrosionen zu vermeiden. Die Luftöffnungen 1 in den Mantelflächen des Verbrennungsraums 2 dienen zum Auslaß von verbranntem-ßaa iiad^ zum Einlaß von Frischluft.

Durch die Luftlöcher 1 wird außerdem verhindert, daß die erzeugte Wärme in Richtung des wärmeisolierenden Gehäuses 12 abgeleitet wird, das ja nicht aufgeheizt werden soll, so daß der erforderliche Wärmewirkungsgrad auf ein Maximum erhöht wird. Der GlUhdraht 11 besteht aus einer an sich bekannten Chrom/Nickeloder Platinwicklung, die ausreichend heiß wird, sobald sie beim Schließen des Zündschaltkreises an die Stromquelle oder Trockenzelle angeschlossen ist. Der Glühdraht zündet das Gas, dessen Verbrennung zu Beginn durch die die Oxydationsreaktion fördernde Wirkung des Katalysators gefördert wird. Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 und 8 besteht die Wand des Verbrennungsraums 2 aus Kupfer oder einer Kupferlegierung, deren Oberflächen mit einer Eisen- oder Nickelplattierung versehen sind. Außerdem ist zu erwähnen, daß die Spitze des Wärmeleitstabes 8a ein Lötorgan ist, und daß die Bezugszeichen 26,27 und 43 eine wärmebeständige Isolierung aus Asbest oder Glimmer, eine Niet und eine isolierende Abdeckung bezeichnen.

Der für die beschriebenen Ausführungsbeispiele vorgesehene, die Oxydation fördernde Katalysator enthält eine Asbestbasis, auf die 20 ecm einer 0,5 g Hexachlorplatinsäure Hp (Pt Cig) enthaltenden Salzsäure derart aufgesprüht sind, daß diese gleichförmig an der Asbestbasis haftet. Nach dem Trocknen wird das auf diese Weise erhaltene Produkt bei Temperaturen zwischen 200 ⁰C und 250 ⁰C mit Wasserstoff reduziert. Alternativ kann der Katalysator dadurch hergestellt werden, daß eine Paste aus gereinigtem Asbest, Glastex, Bimsstein oder poröser Tonerde in eine Lösung aus Hexachlorplatinsäure und dann in eine Lösung aus hochkonzentriertem Ammoniumchlorid getaucht und das erhaltene Produkt dann stark erhitzt wird. Der auf diese Weise erhaltene Katalysator kann 0,1 bis 10 Gew.% bezogen auf die Trägersubstanz des Katalysators enthalten. Wenn als Flüssiggas Butan verwendet wird, können 0,1 bis 196 Platin die Gasverbrennung ausreichend fördern. Um jedoch dem Katalysator eine größere Lebensdauer und einen besseren Wirkungsgrad bei der Förderung der Verbrennung zu geben, enthält der Katalysator vorzugsweise 5 bis 1096 Platin. Wichtig hierbei ist vor allem, daß ein Gasgemisch mit einem derartigen Verhältnis von Heizgas zu Luft vorgesehen wird, daß eine vollständige Verbrennung

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des Gasgemisches stattfinden kann, und daß das Gasgemisch dann gleichförmig diffus zu dem und durch den geschichteten Katalysator geleitet wird. Aus diesem Grund muß der Träger, der den Katalysator enthält» porös sein. In dieser Beziehung eignet sich besonders Glastex als Katalysatorträger, obgleich Glastex weniger beständig gegenüber hohen Temperaturen ist. Sofern die Heizvorrichtung insbesondere zum Löten verwendet wird, bringt Glastex keine besonderen Probleme bei seiner Verwendung als Träger mit sich. Die Verwendung von Asbest als Träger bringt keinerlei Probleme bezüglich der Beständigkeit gegenüber hohen Temperaturen mit sich, doch ergeben sich Probleme hinsichtlich einer gleichförmigen Porosität. Poröse Tonerde oder Bimsstein können einen guten Träger abgeben, was von der Herstellungsart abhängt. Sie sind jedoch weniger geeignet, wenn sie in einem relativ begrenzten Raum angeordnet werden, da sie einen geringeren Wirkungsgrad bei der Förderung der Verbrennung aufweisen. Anstelle von Platin kann zwar auch Palladium als Katalysator verwendet werden, doch ergeben sich Probleme hinsichtlich der Wirksamkeit und Lebensdauer. Inwieweit sich die bezeichneten Träger und Katalysatoren eignen, hängt weitgehend von der Verwendungsweise und dem Bestimmungszweck der Heizvorrichtung ab.

Die Heizvorrichtung nach Fig. 2 weist weiterhin ein transparentes, mit Kerben versehenes Sichtfenster 37 auf, durch das der Gehalt an Flüssiggas im Gasbehälter 14 sichtbar ist. Fig. 3 zeigt außerdem eine Heizvorrichtung mit kleineren Ausmaßen, die keine auslösbare Zündvorrichtung für das Gas aufweist. Bei dieser Heizvorrichtung kann das Gas Jedoch mit Hilfe einer externen Zündvorrichtung, z.B. einem Streichholz oder Feuerzeug, gezündet werden. Sie weist außerdem eine wärmebeständige Dichtung 33» eine Einstellvorrichtung 34 zur Einstellung des Gasstroms, ein Gehäuse 33 in Form eines Griffs, in dem der Gasbehälter angeordnet ist, und ein transparentes Sichtfenster 36 auf. Die Heizvorrichtung nach Fig. 4 ist am Boden des Griffs 13 mit einem Schlauchanschluß 39 versehen, an den ein flexibler, mit einem externen Gasbehälter großer Aufnahmekapazität verbundener Schlauch 38 angeschlossen werden kann. Die Heizvorrichtung nach Fig. 4 eignet sich daher insbesondere für einen langdauernden, kontinuierlichen Betrieb. Sie weist außerdem eine rohrförmige, mit Öffnungen versehene

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Abdeckung 40 auf, die zwischen einem Verbrennungsraum 41 und dem Griff 13 angeordnet ist. Ein Wärmeleitstab 42 besteht mit dem Verbrennungsraum 41 aus einem Stück.

Die Betriebsweise der beschriebenen Ausführungsformen wird nachfolgend anhand Fig. 1 beschrieben.

Durch Betätigung der Einstelleinrichtung 18 wird die Gasleitung so weit geöffnet, daß eine kontrollierte Menge an Flüssiggas in den porösen Schlauch 17 gesaugt und in diesem in den verdampften Zustand überführt wird. Das Gas tritt dann durch die Leitung und die flexible Leitung 15 in das Strahlrohr 3 ein, aus dem es dann in den Verbrennungsraum 2 gespritzt bzw. gesprüht wird, wie durch einen Pfeil 30 in Fig. 6 dargestellt ist. Beim Eintreten des Gasstrahls aus dem Strahlrohr 3 in den Verbrennungsraum 2 wird der Gasstrahl im Bereich der Ausgangsdüse des Gehäuses 5 mit Frischluft vermischt, die durch die öffnungen 4 des Gehäuses 5 eintritt, wie durch einen Pfeil 31 in Fig. 6 angedeutet ist. Das auf diese Weise erzeugte Gas/Luft-Gemisch wird weiterhin, wie durch einen Pfeil 32 in Fig. 6 angedeutet ist, mit Frischluft angereichert, die durch die Luftöffnungen 1 eintritt, und strömt dann unter Saugwirkung in die aus dem Katalysator 6 gebildete Schicht ein. Wird in diesem Augenblick der Druckknopf 22 betätigt bzw. eingedrückt, dann wild der Zündschaltkreis geschlossen, so daß der von der Stromquelle bzw. Trockenzelle 20 gelieferte Strom in den Glühdraht 11 fließen kann, der aufgeheizt wird oder zu glühen beginnt und dadurch unter der oxydationsfördernden Wirkung des Katalysators eine flammlose Verbrennung des Gas/Luft-Gemisches zündet. Die flammlose Verbrennung des Gases kann hierbei durch Wind oder dergleichen, der die Verbrennung beeinflussen könnte, nicht unterbrochen werden, so daß das Gas ohne Unterbrechungen brennen bleibt und ein ununterbrochener Gebrauch der Heizvorrichtung möglich ist.

Die Ausführungsform nach Fig. 9 bis 12, die ebenfalls im wesentlichen die Form einer Pistole besitzt, enthält ein wärmeisolierendes Gehäuse 112 mit einem Griff 113, die beide gestrichelt dargestellt sin , ein rohrförmiges Verbindungsstück 140 mit einer Anzahl von öffnungen 104, dessen eines Ende in das

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Gehäuse 112 einführbar ist, und einen rohrförmigen Verbrennungsraum 102 mit einer Vielzahl von regelmäßig beabstandeten, länglichen Öffnungen 101 zum Durchgang von Luft, wobei der Verbrennungsraum 102 mit dem freien Ende des Verbindungsstücks 140 verbunden ist. Der Verbrennungsraum 102 enthält einen zweifach zusammengesetzten Träger 106 für Katalysatoren, deren Zusammensetzung später beschrieben wird. Der Träger 106 besteht im wesentlichen aus einem Träger 106B aus faseriger Keramik oder Asbest und einem Träger 106A aus poröser Keramik, die dadurch hergestellt werden, daß vorgewählte Mengen dteaer beiden Materialien miteinander vermischt werden, wobei die Trägermischung katalytische Substanzen der später beschriebenen Zusammensetzung enthält und wie gezeigt innerhalb des Verbrennungsraums 102 angeordnet wird. Aus dem Verbrennungsraum 102 ragt ein Wärmeleitstab 108. In dem Griff 113 des Gehäuses 112 befindet sich ein Gasbehälter 114 für Flüssiggas 150. Ein Separator 117 überführt das Flüssiggas 150 in den verdampften, gasförmigen Zustand. Das Gas wird in ein Nadelventil 153 geleitet, welches eingestellt werden kann und die Strömungsgeschwindigkeit des Gases steuert. Die vom Nadelventil 153 durchgelassene Gasmenge wird durch die Leitung 116 in eine Mischeinrichtung 155 geleitet, die innerhalb des mit öffnungen versehenen Zwischenstücks 116 angeordnet ist und las zuströmen e Gas mit Frischluft vermischt, die durch die Öffnungen 104 eintritt. Die Mischeinrichtung 155 weist ferner eine Ausgangsdüse 103 auf, durch die ein Strahl des Gas/Luft-Gemisches in den Verbrennungsraum 102 gesprüht wird. Die Katalysator-Träger 106 im Verbrennungsraum 102 sind durch je ein äußeres Netz 157 und ein inneres Netz 158 eingehüllt, die beide aus einem wärmebeständigen Metall bestehen und zu einem Rohr geformt sind, dessen eines Ende verschlossen ist und einen mittleren, hohlen Durchgang 159 aufweist, der zur Ausgangsdüse 103 der Mischeinrichtung 155 hin geöffnet ist. Der Strahl des Gas/Luft-Gemisches wird daher unmittelbar in den Verbrennungsraum 102 geleitet, wo das Gas gleichförmig mit allen Katalysatoren reagiert, Wie sich insbesondere Fig. 9 entnehmen läßt, ist auf dem Gehäuse 112 ein verkapseltes piezoelektrisches Element 160 angeordnet, das bei Betätigung eines Triggers bzw. Schalters 161 eine Spannung erzeugt. Diese Spannung liegt am ZUnIschaltkreis, so daß

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durch eine Leitung 162 ein Strom zu einem Zündstift 163 geleitet wird, der vom Verbrennungsraum 102 teilweise freigelassen ist. Die Leitung 162 und der Zündstift 163 sind zweckmäßig in ein Isoliermaterial 164 bzw. in ein isolierendes Rohr 165 eingekapselt und dadurch gegenüber dem Verbrennungsraum 102 und dem Verbindungsstück 140 elektrisch isoliert.

Die Katalysator-Träger, die bei den Ausführungsformen nach Fig. 9 bis 14 eingesetzt werden können, bestehen vorzugsweise aus zwei unterschiedlichen Trägern 106A und 106B. Der eine Träger 106b enthält eine stark wärmebeständige und die Verbrennung schnell fördernde, faserige oder flaumige Keramik der Gruppe Kieselerde-Tonerde, die wie beispielsweise Fineflex 1300 oder 1500 (Warenzeichen), das von der Firma Nippon Asbestos Co.Ltd., hergestellt wird, irgendeinen Katalysator der Platingruppe enthält. Der in diesem Träger 106B enthaltene Katalysator hat die Eigenschaft, die Zündung der Verbrennung eines Gasstrahls zu fördern, sofern nur elektrische Funken überspringen. Der Träger 106B wird auf die folgende Weise hergestellt.

Eine Katalysatorverbindung in flüssiger Form enthält beispielsweise 20 ecm einer 1 g Hexachlorplatinsäure (HpPtCIgXOH₂O) enthaltenden Salzsäurelösung und 1% oder weniger an Fluoriden im Verhältnis zu dieser Lösung, z.B. Flußsäure oder saures Ammoniumfluorid, die der obigen Lösung beigegeben werden, um ein besseres Anhaften des Katalysators und eine erhöhte Katalysatoraktivität zu erreichen. Die auf diese Weise erhaltene Katalysatorverbindung wird dann auf einen Träger, z.B. 100 g faserige Keramik aus Tonerde-Platin gesprüht, damit sie auf diesem möglichst gleichförmig anhaften oder möglichst gleichförmig an diese gebunden werden kann. Das erhaltene Produkt wird schnell getrocknet.

Die Zugabe der Fluoridsubstanzen bewirkt ein leichteres Festhalten des Katalysators, wodurch vermieden wird, daß die Keramikfasern durch Korrosion anhaften, was die Oberfläche der Fasern rauh macht. Die Zugabe einer zu großen Menge an Fluoriden bewirkt, daß sich die Fasern zu Stücken auflösen und schließlich im Fluorid lösen. Es hat sich gezeigt, daß sich durch 0,196 der

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zugegebenen Fluoride die erfindungsgemäße Aufgabe zufriedenstellend lösen läßt. Die faserige, getrocknete und Platinsäure enthaltende Keramik wird dann bei Temperaturen von 200 bis 250 ⁰C mit Wasserstoff reduziert, kann Jedoch in atmosphärischer Luft bei 500 ⁰C oder mehr gebrannt werden, was vorteilhaft ist, um die Fluoridrückstände schnell und vollständig auszutreiben. Der andere Träger 106A trägt eine Katalysatorverbindung, die aus Substanzen besteht, die Wärme leiten und zu Beginn die Verbrennung verzögern, dann jedoch fördern, wenn die Temperatur ansteigt. Der Träger 106A enthält poröse Keramik oder poröse Cermets wie beispielsweise Kieselerde-Tonerde und poröse Tonerde, die einen Katalysator der Platingruppe enthalten. Der Herstellungsprozess dieser beiden Arten von Substanzen wird wie beim Träger 106B vorgenommen, ausgenommen, daß in diesem Fall der Träger 106A vorzugsweise in die Lösung des Katalysators oder unter Vakuum eingetaucht werden sollte, anstatt diese aufzusprühen.

Die Betriebsweise der Ausführungsformen nach Fig. 9 bis 14 ist wie folgt:

Beim öffnen des Nadelventils 153 um einen erwünschten Betrag strömt Flüssiggas durch den Separator 117» von dem es verdampft wird und dann zur Mischeinrichtung 155 strömt, in der es mit durch die öffnungen ^0U einströmender Frischluft vermischt wird. Die Gas/Luft-Mischung wird dann durch die Ausgangsdüse 103 in den Verbrennungsraum 102 überführt. Beim Niederdrücken des Triggers 161 wird mittels des piezoelektrischen Elementes 160 an den Zündschaltkreis eine Spannung angelegt, was zur Folge hat, daß zwischen dem Zündstift 163 und dem Verbrennungsraum 102 Funken überspringen. Diese Funken zünden das Gas/Luft-Gemisch augenblicklich, wobei die Oxydation durch den im Verbrennungsraum 102 befindlichen Katalysator-Träger 106B mit den schnell fördernden Eigenschaften gefördert wird. Die durch Verbrennung des Gases erzeugte Wärme wird durch den Wärmeleitstab 108 zu dessen Spitze 109 geleitet, wobei der ebenfalls im Verbrennungsraum 102 befindliche Träger 106A dazu beitragen kann, die Spitze 109 weiterhin beispielsweise auf eine zum Löten ausreichende Temperatur zu erhitzen. Beim Ansteigen der Temperatur im Ver-

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brennungsraum 102 trägt der Katalysator im Träger 106A zur weiteren Verbrennung des Gases auf höhere Temperaturen bei. Obgleich dadurch die Temperatur im Verbrennungsraum 102 ansteigt, bewirkt der wärmebeständige Katalysator im Träger 106B, daß die Umgebung auch diese höheren Temperaturen aushalten kann bzw. gegen diese geschützt wird, so daß die die Verbrennung fördernden Katalysatoren für lange Zeiträume betriebsfähig gehalten werden. Bei der Ausführungsform nach Fig. 10 unI 11 kann die Temperatur bis auf 420 ⁰C ansteigen, wohingegen bei Verwendung der Ausführungsbeispiele nach Fig. 5 bis 8, in denen im Katalysator-Träger Asbest vorgesehen ist, Temperaturen bis etwa 320 ⁰C auftreten können, wenn im übrigen die Bedingungen mit Bezug beispielsweise auf die Kontruktion des Verbrennungsraumes und der verbrauchten Gasmenge gleich sind.

Eine Abwandlung des in der Heizvorrichtung nach Fig. 9 verwendbaren Verbrennungsraums ist in Fig. 12 bis 14 dargestellt. Diese Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, laß die Katalysator-Träger innerhalb des Verbrennungsraums unabhängig davon in den richtigen Schichten angeordnet bleiben, wielange die Heizvorrichtung benutzt wird. Dagegen bestehen die Vorteile der Ausführungsform nach Fig. 10 und 11 insbesondere in der iurch die Katalysatoren anfangs bewirkten Verbrennungsförderung, der Wärmebeständigkeit bzw. Wärmeleitfähigkeit der Träger und der Vermischung von zwei Arten von Trägern, die unterschiedliche Katalysatoren enthalten. Bei der AusfUhrungsform nach Fig. 10 und 11 besteht Jedoch bei langer Betriebsdauer die Gefahr einer Unordnung im Verbrennungsraum, wodurch das Problem entstehen kann, daß ein noch unverbrannter Teil des Gases aus dem Verbrennungsraum entweicht und die Temperaturverteilung innerhalb des Verbrennungsraums ungleichförmig wird. Das Anordnen der Träger an geeigneter Stelle im Verbrennungsraum kann unter Umständen schwierig sein. Die AusfUhrungsform nach Fig. 12 und 14 ist in dieser Hinsicht verbessert. Sie weist im wesentlichen dieselbe Konstruktion wie die Ausführungsform nach Fig. 10 und 11 auf, doch sind die Katalysator-Träger im Verbrennungsraum anders angeordnet. Gemäß Fig. 12 ist im Verbrennungsraum 102 ein Träger 106A angeordnet, ler aus einer rohrförmigen, porösen Keramik besteht und an einem Ende geschlossen ist. Über diesen Träger

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ist hülsenartig ein Träger 106B aus faseriger Keramik oder aus Asbest geschoben. Im übrigen tragen die beiden Träger 106A und 106B Katalysatoren mit den oben beschriebenen Eigenschaften. Die doppelschichtig angeordneten Katalysator-Träger sind in ein Netz 157 aus wärmebeständigem Metall eingehüllt. Der Träger 106B hat die Eigenschaft, die Oxydation verzögert zu fördern und Wärme gut zu leiten. Er enthält gemahlene oder kugelige Körner von 50 bis 60 mesh aus Korund, Karborund oder Mullit-Perlen mit einem Bindemittel, die durch Brennen bei 1300 bis 1500 ⁰C in die rohrförmige Form gebracht werden und Poren mit etwa 100 Mikron Durchmesser aufweisen. Zum Vereinigen des Materials des Trägers 106A mit katalytischen Substanzen gibt es verschiedene Möglichkeiten. Bei einem Verfahren wird der geformte Träger in eine wässrige Lösung getaucht, die dadurch hergestellt wird, daß 196 Hexachlorplatinsäure (H₂PtCL^xOH₂O) zu einer 3 bis AftLgen Lösung aus Flußsäure gegeben wird, wodurch ein Katalysator der Platingruppe entsteht. Der Träger wird dann aus der Lösung herausgenommen und bei etwa 120 ⁰C getrocknet und dann etwa drei Stunden lang bei 500 bis 550 ⁰C oder bei 250 bis 270 ⁰C in einem Wasserstoff-Reduktionsofen gebrannt. Der auf diese Weise hergestellte Träger enthält 0,3 bis 0,8 Gew.96 Platin im Verhältnis zum reinen Träger. Auch der Mindestgehalt von 0,396 Platin kann die Oxydation fördern.

Bei einem zweiten Verfahren wird der geformte Träger auf einer Temperatur von 300 bis 600 ⁰C gehalten und kurzzeitig in eine wässrige Lösung getaucht, die 5% Fluß säure und Hexachlorplatinsäure (H₂PtCIxOH₂O) enthält. Der Träger wird dann sofort aus der Lösung herausgezogen und erneut eingetaucht, wobei dieser Vorgang mehrfach wiederholt wird. Der auf diese Weise erhaltene Träger enthält mehr als 1 Gew.96 Platin im Verhältnis zum reinen Träger.

Bei einem dritten Verfahren wird der geformte Träger in 1000 ecm einer wässrigen Lösung getaucht, die 100 g aetavanadiumsaures Ammonium ((OTL₄) VO,) und eine kleine Menge Ammoniumhydroxyd (OTL₄OH) enthält, und nach dem Trocknen bei 500 ⁰C gebrannt. Die anschließende Behandlung entspricht der beim ersten Verfahren.

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Anstelle des metavanadiumsauren Ammoniums können auch Wolframsaures Ammonium (NH^JgWyO^y oder salpetersaures Cer Ce (N0,),x6H₂0 verwendet werden. Wenn salpetersaures Cer verwendet wird, wird der geformte Träger in eine wässrige Lösung von salpetersaurem Cer getaucht und nach dem Trocknen bei 500 ⁰C oder mehr gebrannt, worauf der im Träger enthaltene Katalysator die Wirkungsweise von Ceroxyd haben kann. Wenn der geformte Träger andere, nicht der Platingruppe zugeordnete Katalysatoren, beispielsweise Oxyde des Cer, Vanadiums oder Wolframs, und Katalysatoren der oben erwähnten Platingruppe enthält, kann der Träger mit der daraus resultierenden Zusammensetzung der toxischen Wirkung der katalytischen Substanzen widerstehen und den katalytischen Substanzen eine größere Lebensdauer verleihen.

Der Katalysator-Träger 106B enthält Keramik oder Asbest in faseriger, flaumiger oder Tuchform mit den Eigenschaften der schnellen Verbrennungsförderung und hohen Wärmebeständigkeit sowie katalytische Substanzen der anhan ι 'er Ausführungsformen nach Fig. 10 und 11 beschriebenen Zusammensetzungen.

Wird bei Anwendung der AusfUhrungsform nach Fig. 12 bis 14 der Trigger 161 betätigt, um den Zündschaltkreis zu schließen, dann springen Funken zwischen der Zündstift 163 und dem Gehäuse des Verbrennungsraums 102 über, wobei die Verbrennung zunächst durch den Katalysator-Träger 106A und danach durch ien Katalysator-Träger 106B, in lern ein Temperaturanstieg stattfindet, gefördert wird. Wie schon erwähnt, besitzt der Träger 106A eine gute Wärmeleitfähigkeit, wohingegen der Träger 106B eine hohe Wärmebeständigkeit aufweist. Durch die unterschiedlichen Eigenschaften der beiden Träger wird daher ein hoher Verbrennungswirkungsgrad im Verbrennungsraum 102 erzielt, der es ermöglicht, die Spitze 109 des Wärmeleitstabes 108 auf eine beispielsweise zum Löten geeignete Temperatur zu erhitzen.

Die Konstruktion des Trägers 106A, der in die zylindrische Form gebrannt ist, ermöglicht sowohl eine Massenproduktion als auch eine gleichförmige Qualität der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung.

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Der Träger 106A kann zusätzlich zu den oben erwähnten Substanzen andere Substanzen enthalten, beispielsweise Aluminium, Beryllium, Zirconium,Ticrium,Cer, Magnesium, Silicon, Bor, Chrom, Wolfram, Titan, rostfreien Stahl oder Oxyde davon sowie Mischungen, Verbindungen und Zusammensetzungen von zwei oder mehr der genannten Stoffe in gebrannter oder gesinterter Form sowie Kohlenstoff- öler Borverbindungen oder -Mischungen davon in gebrannter oder gesinterter Form, in faseriger, flaumiger oder Netzform sowie in körniger, globularer oder poröser Form.

Eine weitere AusfUhrungsform des Verbrennungsraums gemäß Fig. 15 entspricht im wesentlichen der AusfUhrungsform nach Fig. 12, wobei gleiche Teile mit entsprechenden, jedoch um hundert größeren Bezugszeichen versehen sind. Die schichtförmig angeordneten Katalysator-Träger sind ähnlich den Katalysator-Trägern nach Fig. 12, und auch die Wärmeerzeugung und Wärmeleitung werden auf dieselbe Weise erhalten. Entsprechend Fig. 15 ist jedoch am Ende eines Wärmeleitetabes 208 eine Eisenspitze 209 für einen unterschiedlichen Zweck vorgesehen. Die Eisenspitze 209 dient zum Zerschneiden einer Platte in zwei Teile, indem die in einem Verbrennungsraum 202 erzeugte Wärme durch den Wärmeleitstab 208 in die Spitze 209 geleitet wird. Mit dem Bezugszeichen 255 ist eine Mischeinrichtung und mit dem Bezugszeichen 277 eine Luftöffnung angedeutet.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Heizvorrichtung ist in Fig. 16 dargestellt. Auch die Heizvorrichtung nach Fig. 16 besitzt die Form einer Pistole und besteht im wesentlichen aus zwei Teilen, nämlich einem Griff 313 und einem Verbrennungsraum 302. Der Griff 313 enthält einen Gasbehälter 31A,aus dem mittels eines in ihn getauchten Rohrs 317 und eines Nadelventils 353 das Flüssiggas 350 in den Verbrennungsraum 302 gesaugt werden kann.

Der auf dem Griff 313 montierte Verbrennungsraum 302 enthält eine Mischung von zwei Arten von Katalysator-Trägern 306A und 3O6B entsprechend der obigen Beschreibung, durch die ein rohrförmiger Wärmeleiter 308 mit einem zugespitzten Ende 372 erstreckt ist. Der Wärmeleiter 308 1st mit einem stabförmigen

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Klebmaterial bzw. mit einem Klebestift 370 gefüllt und an seinem anderen En Ie mit einer Kappe 371 verschließbar, durch die der Klebestift 370 in den hohlen Wärmeleiter 308 eingeführt werden kann. Der Griff 313 enthält ferner ein triggerbares piezoelektrisches Element 360, von dem gemäß Fig. 16 Leitungen 362 ausgehen. Aus <ier obigen Beschreibung ergibt sich, daß die Heizvorrichtung nach Fig. 6 dazu dient, zwei Teile dadurch miteinander zu verbinien, daß diesen lurch Erwärmung geschmolzenes Klebmittel zugeführt wird. Beim Betrieb wird das Nadelventil 353 geöffnet und derart eingestellt, daß eine erwünschte Menge Flüssiggas 350 aus dem Gasbehälter 314 abgezogen, in den dampfförmigen Zustand überführt und in die Mischung von Katalysator-Trägern eingeführt wird. Bei Betätigung des piezoelektrischen Elementes mit Hilfe eines Auslösehebels 361 wird an einen Zündschaltkreis eine Spannung angelegt, so daß durch die Leitungen 362 ein Zündstrom fließt, der den Übergang elektrischer Funken von einem Zündstift 363 zur Wand des Verbrennungsräume 302 zur Folge hat. Hierdurch wird das im Verbrennungsraum 302 befindliche Gas gezündet und unter dem Einfluß des die Verbrennung fördernden Katalysators flammlos verbrannt. Die dabei erzeugte Wärme wird durch den Wärmeleiter 308 geleitet, so daß der Klebestift 370 schmilzt und aus dem offenen Ende 372 des Wärmeleiters 308 ausfließt.

Eine weitere AusfUhrungsform der Erfindung ist in den Fig. 17 und 18 dargestellt. Fig. 17 zeigt einen Verbrennungsraum 402 und ein mit diesem verbundenes Stutzrohr 440. Im Verbrennungsraum sind ein zylindrisch geformter und am einen Ende abgeschlossener Katalysator-Träger 406A aus einem elektrisch leitenden Material, z.B. einem porösen Cermet, und ein diesen umgebender Katalysator-Träger 406B aus einer faserigen Keramik oder Asbest angeordnet. Das StUtzrohr 440 enthält eine Mischeinrichtung 455, die das aus einer Zuführleitung 416 zuströmende Gas mit durch öffnungen 404 und 477 eintretender Frischluft vermischt und das dadurch entstehende Gas/Luft-Gemisch durch eine Ausgangsdüse 403 der mittleren öffnung des Trägers 406A zuleitet. Der Träger 406B ist la ein äußeres Netz 457 aus einem wärmebeständigen Metall eingehüllt. Fig. 18 zeigt eine vergrößerte Ansicht der Mischeinrichtung 455. Durch eine Wand der Mischeinrichtung 455 ragt ein Zündstift 463, der durch Leitungen 462, die in eines elek-

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trisch isolierenden Schutzrohr 465 angeordnet sind, mit einer nicht dargestellten Stromquelle verbunden ist. Gemäß Fig. 18 ist die Mischeinrichtung weiterhin innerhalb des Stützrohrs 440 nahe dem Verbrennungsraum 402 angeordnet und mittels eines Zwischenstücks 474 mit der Zuführleitung 416 verschraubt, die durch eine Düse 473 in den Einlaß der Mischeinrichtung 455 ragt. Die Düse 478 ist mit zwei entsprechend Fig. 18 positionierten Filternetzen 474 un l 475 versehen und weist an ihrem Ausgangsende eine sehr kleine öffnung 479 auf.

In der Wand der Mischeinrichtung 455 ist eine Vielzahl von Luftöffnungen 477 ausgebildet, die immer dann, wenn durch die öffnung 479 ein Gasstrahl mit hoher Geschwindigkeit austritt, für Druckerniedrigungen sorgen, so daß durch die öffnungen 404 und 477 Frischluft in die Mischeinrichtung gesaugt wird und das einströmende Gas mit Frischluft vermischt werden kann. Da bei der Ausführungsform nach Fig. 17 und 18 diejenige Luftmenge, die durch andere als die öffnungen 477 zugeführt wird, sehr klein ist, sollten die öffnungen vorzugsweise vergrößert werden, während die öffnung 479 verkleinert wer!en sollte, um zu ermöglichen, daß mehr Luft zugeführt wird, als zum Verbrennen des Gases erforderlich ist. Die Zusammensetzungen der Träger 406A und 4O6B, die jeweils Katalysatoren unterschiedlicher Eigenschaften tragen, sind entsprechend den Zusammensetzungen bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen.

Beim Betrieb wird las Gas durch die Zuführleitung 416 in die Mischeinrichtung 455 geleitet und dort mit Luft vermischt, um ein Gas/Luft-Gemisch mit vorgewähltem Verhältnis herzustellen, das dann durch die Ausgangsdüse 403 in den mittleren Hohlraum 459 überführt wird. Beim Auslösen eines piezoelektrischen Elementes oder dergleichen wird eine Spannung an den Zündschaltkreis angelegt, so daß vom Zündstift 463 Funken überspringen, welche das Gas/Luft-Gemisch zünden und innerhalb des Hohlraums 459 verbrennen, wobei dieser Vorgang als primäre Verbrennung bezeichnet werden kann. Der bei der primären Verbrennung verbrannte und auch der unverbrannte Teil der Mischung strömen durch die Katalysator-Trägerschichten, wobei eine Verbrennung des noch unverbrannten Teils durch Berührung mit den in diesen Schichten befindlichen

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Katalysatoren gefördert wir ' und diese weitere Verbrennung als sekundäre Verbrennung bezeichnet werden kann. Alle während der sekundären Verbrennung verbrannten Gase werden durch die öffnungen 401 an die Atmosphäre abgegeben. Hieraus folgt, daß die primäre Verbrennung des Gases im inneren Hohlraum 459 des Verbrennungsraums 402 stattfindet und die hierbei erzeugte Wärme innerhalb des Verbrennungsraums 402 gehalten/und daher auf hohe Temperaturen ansteigen kann. Die dem porösen Cermet 472 innewohnende Wärmeleitfähigkeit bewirkt, daß die erzeugte Wärme durch den Wärmeleitstab 408 zu seiner Lötspitze 409 geleitet wird, die somit auf hohe Betriebstemperaturen erhitzt werden kann, sobald das Gas im Verbrennungsraum gezündet worden ist. Derjenige Anteil des Gas/Luft-Gemisches, der während der primären Verbrennung unverbrannt geblieben ist, wird in die äußeren Katalysator-Trägerschichten gezwungen und dort während der sekundären Verbrennung vollständig verbrannt, ohne laß Flammen aus dem Verbrennungsraum 402 austreten. Obwohl oben angegeben ist, daß die primäre Verbrennung im mittleren Hohlraum 459 stattfindet, kann diese Verbrennung natürlich auch in jedem porösen Material stattfinden, las keine Katalysatoren enthält. Anstatt durch eine elektrische Zündfunkenstrecke kann das zugeführte Gas/Luft-Gemisch auch wie bei den obigen Ausführungsbeispielen mit Hilfe eines Glühdrahtes gezündet werden.

Die beschriebenen Ausfuhrungsbeispiele der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung können überall la eingesetzt werden, wo Wärme benötigt wird, beispielsweise beim Löten, Entlöten, Verbinden, Schneiden oder dergleichen, und können durch Veränderung der Form der Spitze des Wärmeleitorgans !em speziellen Verwendungszweck angepaßt werden. Die verschiedenen Formen der Spitze stellen daher einen wichtigen Bestandteil der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung und somit der Erfindung dar. Die als geeignet beschriebenen Flüssiggase, z.B. Petroleumgas, Erdgas oder dergleichen, können durch Gase in anderen Aggregatzustinden ersetzt werden.

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Claims

Patentanwalt Diplom-Physiker

Reinfried Frhr. v. Schorlemer

D-35OO Kassel Brüder^Grimm-Plitz 4 t 1^(0561) 15335

Akinobu Fujiwara, Otsuki, Japan

Patentansprüche

D 479A

(1.)/ Verfahren zur Erzeugung von Wärme durch Verbrennung eines Gas/ Luft-Gemisches, dadurch gekennzeichnet, daß eine kontrollierte Menge eines verflüssigten Gases verdampft und mit der Atmosphäre entnommener Frischluft vermischt wird, daß ein Strahl des so erzeugten Gas/Luft-Gemisches in einen Verbrennungsraum geleitet und in diesem in Anwesenheit von wenigstens einem, die flammlose Verbrennung fördernden Katalysator verbrannt wird und daß die so gewonnene Wärme zwecks Erzielung hoher Temperaturen an einer am freien Ende eines mit dem Verbrennungsraum verbundenen Wärmeleitorgans vorgesehenen Spitze konzentriert wird.
2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zündung des Gas/Luft-Gemisches ein Widerstandsheizelement wahlweise in einen elektrischen Zündschaltkreis eingeschaltet wird.
3.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zündung des Gas/Luft-Gemisches eine Zündfunkenstrecke wahlweise in einen elektrischen Zündschaltkreis geschaltet wird.
4.) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas/Luft-Gemisch zunächst ohne die oxydationsfordernde Wirkung des Katalysators verbrannt wird und daß dann der hierbei unverbrannt gebliebene Teil des Gas/Luft-Gemisches durch

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eine Katalysatorschicht geleitet und verbrannt wird.
5.) Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennung des Gas/Luft-Gemisches zunächst in einem mittleren, hohlen Teil des Verbrennungsraums vorgenommen wird.
6.) Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahl des Gas/Luft-Gemisches hierzu in den mittleren, hohlen Abschnitt eines im Verbrennungsraum angeordneten, porösen Materials geleitet wird.
7.) Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennung des Gas/Luft-Gemisches unter Verwendung eines zylindrischen, am einen Ende verschlossenen Körpers vorgenommen wird, der einen mittleren, hohlen Abschnitt aufweist und aus einer Mischung von unterschiedlichen Trägern besteht, von denen wenigstens einer einen die Verbrennung schnell fördernden, wärmebeständigen Katalysator und wenigstens ein anderer einen die Verbrennung verzögert fördernden, wärmeleitenden Katalysator enthält.
8.) Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennung des Gas/Luft-Gemisches unter Verwendung von zwei zylindrisch geformten, am einen Ende verschlossenen, ineinander geschichteten Träger vorgenommen wird, die einen mittleren, hohlen Abschnitt aufweisen, wobei wenigstens ein Träger einen die Verbrennung schnell fördernden, wärmebeständigen Katalysator und ler andere Träger einen die Verbrennung verzögernd fördernden, wärmeleitenden Katalysator trägt.
9.) Heizvorrichtung mit einem Verbrennungsraum zur Erzeugung von Wärme durch Verbrennung eines Gas/Luft-Gemisches, dadurch gekennzeichnet, daß dem Verbrennungsraum (2,41,102,202,302,402) ein wärmeisoliertes Gehäuse (12,13;35;112,113;313) vorgeordnet ist, das eine Mischeinrichtung (155,255,455) zur Herstellung des Gas/ Luft-Gemisches, eine Zündeinrichtung zum Zünden des Gas/Luft-Gemisches und vorzugsweise auch einen nachladbaren Gasbehälter (14,114,314) aufnimmt, wobei der Innenraum des Gasbehälters (14,114,314) und die Mischeinrichtung (155,255,455) durch eine Leitung (15,16,17;116,117;316,317) verbunden sind, in die eine

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Einrichtung (17,117,317) zum Verdampfen des aus dem Gasbehälter abgezogenen Flüssiggases geschaltet ist, wobei ferner die Misch« vorrichtung (155,255,455) öffnungen (1,4;104,277;404,477) zum Ansaugen von Frischluft aus der Atmosphäre aufweist und über eine Ausgangsdüse (103,203,303,403) mit dem Verbrennungsraum (2,102, 202,302,402) verbunden ist, und wobei die Zündeinrichtung eine elektrische Stromquelle (20,160), einen einen Zünder (11,163,363, 463) aufweisenden Zündschaltkreis und einen in den Zündschaltkreis geschalteten Schalter (22,161,361) aufweist, daß der Verbrennungsraum (2,41,102,202,302,402) öffnungen (1,101,201,301,401) in seinen Wänden aufweist und mit wenigstens einem Katalysator in Form eines Oxydationsförderers für den Verbrennungsvorgang gefüllt ist und daß mit dem Verbrennungsraum (2,41,102,202,302,402) ein Wärmeleitorgan (8,8a,108,208,308,408) verbunden ist, dessen freies Ende zu einer Spitze (9,109,209,372,409) geformt ist.
10.) Heizvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Verbrennungsraum (102,202,302,402) Katalysatoren (i06A_f106B;206A, 206Β;306Α,306Β;406Α,406Β) unterschiedlicher Eigenschaften vorgesehen sind.
11.) Heizvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß in die Leitung (15,16,17;116,117;316,317) eine Einstelleinrichtung (18,34,153,353) zwecks Einleitung einer vorgewählten Gasmenge in die Mischeinrichtung (155,255,355) geschaltet ist.
12.) Heizvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß la Verbrennungsraum (102,202,302,402) wenigstens zwei Arten von Katalysator-Trägern (106Α,106Β;206Α,206Β;306Α,306Β;406Α,406Β) angeordnet sind, wobei ein Träger einen die Verbrennung schnell fördernden, wärmebeständigen Katalysator und ein anderer Träger einen die Verbrennung verzögert fördernden, wärmeleitenden Katalysator enthält.
13.) Heizvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Träger faseriges Material enthalten, das durch Erwärmung geformt und im Verbrennungsraum (102,202,302,402) angeordnet ist.

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14.) Heizvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Träger faseriges Material und ein anderer Träger poröses Material enthält.
15.) Heizvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das faserige Material eine faserige Keramik ist.
16.) Heizvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das faserige Material Asbest ist.
17.) Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Material eine poröse Keramik ist.
18.) Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Material Kieselerde-Tonerde ist.
19.) Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Material eine poröse Tonerde ist.
20.) Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Träger miteinander vermischt und zu eine· Zylinder geformt sind, dessen innere und äußere Mantelfläche von je einem Netz (157,158) aus wärmebeständigem Metall belegt ist, so daß ein mittlerer, länglicher Hohlraum (159) entsteht, und daß der Hohlraum (159) an seinem einen Ende abgeschlossen ist.
21.) Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 19» dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Träger zu einer zylindrischen Schicht mit einem mittleren, länglichen Hohlraum und eines verschlossenen Ende geformt ist, daß der erste Träger zu einer zylindrischen, den zweiten Träger umgebenden Schicht geformt ist und daß der erste Träger an seiner äußeren Mantelfläche mit einem Netz aus wärmebeständigem Metall belegt ist.
22.) Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Träger einen Katalysator der Gruppe Platin, Ceroxyd, Vanadium-Pentoxyd oder Wolframoxyd enthält.

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23.) Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Stromquelle (20) eine aufladbare Batterie ist.
24.) Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Stromquelle (160,360) ein
triggerbares piezoelektrisches Element enthält oder ist.
25.) Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Zünder (11) ein im Verbrennungsraum (1)
angeordnetes Heizelement ist.
26.) Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Zünder (163) eine elektrische Funkenstrecke ist oder enthält.
27.) Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (22) ein Druckknopf ist.
28.) Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (22,161) die elektrische Stromquelle wahlweise mit dem ZUnler verbindet bzw. von diesem trennt.
29.) Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmeleitorgan (8a) ein integraler Bestandteil des Verbrennungsraums (1) ist.
30.) Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmeleitorgan (8,108,208,308,408) entfernbar im Verbrennungsraum (2,102,202,302,402) befestigt ist.
31.) Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze (209) des Wärmeleitorgans (208)
als Schneidelement ausgebildet ist.
32.) Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze (9,109,409) des Wärmeleitorgans
(8,108,408) als Lötorgan ausgebildet ist.

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33.) Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 30 _f dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmeleitorgan (308) als Rohr ausgebildet ist, einen stabförmigen Kleber (370) aufnimmt und ein sich verjüngendes Ende (372) mit einer Öffnung aufweist, durch die geschmolzener Kleber austreten kann.

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