DE3924747A1 - Gasbrenner zur verhinderung einer unvollstaendigen verbrennung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Gasbrenner, bei dem ein Gashahn in Abhängigkeit von der von einem thermoelek­ trischen Elementpaar bzw. Thermoelement erzeugten elektromotorischen Kraft geöffnet/geschlossen wird. Insbesondere betrifft die Erfindung einen eine unvoll­ ständige Verbrennung verhindernden Gasbrenner, bei dem eine Mischkammer zum Vermischen des Brenngases und der Luft mit einer Venturidüse zur Erhöhung des Strahl­ drucks versehen ist, so daß beim Auftreten einer un­ vollständigen Verbrennung am Flammloch aufgrund eines Sauerstoffmangels die Flamme durch Herbeiführung einer Abheberscheinung der Flamme, d.h. durch Abheben vom Flammloch, gelöscht wird.

Gasbrenner sind im allgemeinen so aufgebaut, daß das über eine Gasspeisedüse zugeführte Heiz- oder Brenn­ gas und die über eine Luftleitung zugespeiste Luft in einer Mischkammer des Brenners miteinander gemischt werden. Das Luft/Gasgemisch wird dann durch eine An­ zahl von im oberen Bereich des Brenners vorgesehenen Flammlöchern geleitet oder ausgeblasen, wobei durch Zündung dieses Gemisches Flammen erzeugt werden.

Bei einem solchen herkömmlichen Gasbrenner besitzt je­ doch die Mischkammer die Form eines Rohrs, so daß der Druck des durch die Flammlöcher ausströmenden Gases sehr niedrig ist. Dies hat zur Folge, daß das Luft- Gasmischungsverhältnis sehr niedrig werden oder ein Sauerstoffmangel auftreten kann. Dieser Umstand führt wiederum zu einer unvollständigen Verbrennung an den Flammlöchern, wobei diese unvollständige Verbrennung (möglicherweise) ohne Flammenlöschung unbegrenzt an­ dauert.

Eine solche unvollständige Verbrennung kann eine Ver­ giftung der Raumluft durch das unvollständig ver­ brannte Abgas bzw. die im Abgas enthaltenen Verbren­ nungsrückstände herbeiführen. Insbesondere in dem Fall, in welchem ein Gaskessel ("Gasboiler") in einem Ruheraum installiert ist, um einen Baderaum oder ein Badezimmer mit Heißwasser zu versorgen, kann ein Sauer­ stoffmangel auftreten, der zu einem Erstickungsunfall führen kann, weil der im Raum vorhandene Sauerstoff fortlaufend durch den Brenner des Kessels verbraucht wird.

Die Erfindung bezweckt nun die Ausschaltung dieser Mängel herkömmlicher Gasbrenner.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Gas­ brenners, bei dem beim Auftreten einer Flamme mit un­ vollständiger Verbrennung diese Flamme einwandfrei oder zwangsläufig durch ein Abheben der Flamme (von den Flammlöchern) gelöscht wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch gekenn­ zeichneten Merkmale gelöst.

Der erfindungsgemäße Gasbrenner ist so ausgestaltet, daß in einer bestimmten Position der Mischkammer des Gasbrenners eine sanft gekrümmte, durch Preßformen ge­ bildete Venturidüse in der Weise vorgesehen ist, daß die Venturidüse eine enge Durchgangsöffnung festlegt und das Luft/Gasgemisch mit einem bestimmten hohen Druck durch die Flammlöcher ausgeblasen (spouted) wird.

Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise im Schnitt gehaltene Vorder­ ansicht eines Gasbrenners mit Merkmalen nach der Erfindung,

Fig. 2A und 2B Schnitte längs der Linien A-A in Fig. 1, wobei Fig. 2A die Flamme(n) bei normaler Verbrennung und Fig. 2B die Flamme(n) bei unvollständiger Verbrennung zeigen.

Fig. 1 veranschaulicht einen Gasbrenner 6, bei dem das über eine Gasspeisedüse 1 zugespeiste Heiz- oder Brenn­ gas und die über eine Luftleitung 2 zugespeiste Luft in einer Mischkammer 3 miteinander vermischt werden und das Luft/Gasgemisch über mehrere Flammlöcher 4 ausgeblasen oder ausgetrieben wird, um durch Zündung des Luft/Gasgemisches Flammen 5 zu erzeugen.

Der Gasbrenner 6 ist zudem mit einem thermoelektrischen Elementpaar bzw. Thermoelement 7 zum Öffnen und Schließen eines nicht dargestellten Brenngasspeise­ hahns in Abhängigkeit von der Erzeugung einer elektro­ motorischen Kraft, die durch die Flamme 5 an den Flamm­ löchern 4 induziert wird, versehen. In einer be­ stimmten Position ist innerhalb der Mischkammer 3 des Gasbrenners eine sanft gekrümmte, durch Preßformen hergestellte Venturidüse 8 vorgesehen, wobei längs der von der Venturidüse zu den jeweiligen Flammlöchern 4 abgehenden Strecken ein profilierter Führungsabschnitt 9 vorgesehen ist, so daß das Brenngasgemisch mit hohem Druck aus den Flammlöchern 4 austritt. Arbeits- und Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung nach der Erfindung sind nachstehend näher erläutert.

Wie erwähnt, sind die sanft gekrümmte, preßgeformte Venturidüse 8 in einer bestimmten Position in der Mischkammer 3 angeordnet (vgl. Fig. 1 und 2) und ein V-förmiger Führungsabschnitt 9 in den von der Misch­ kammer 3 zu den Flammlöchern 4 führenden Gasgemisch- Speisestrecken oder -leitungen vorgesehen, so daß diese Strecken jeweils eine gleichmäßige Ausgestaltung (a uniform feature) aufweisen. Das von der Mischkammer 3 zugeführte Luft/Gasgemisch gerät dabei bei seiner Strömung durch den engen Durchgang der Venturidüse 8 unter einen hohen Druck, und es wird mit diesem hohen Druck ausgeblasen.

Falls dabei aufgrund eines Sauerstoffmangels in der eingespeisten Luft eine unvollständige Verbrennung auftritt, tritt gemäß Fig. 2B infolge des hohen Aus­ blas- oder Austrittsdrucks des Luft/Gasgemisches ein zwangsläufiges Abheben (positive lifting phenomenon) der Flamme 5 auf.

In diesem Fall wird die Flamme 5 vom Thermoelement 7 getrennt, mit dem Ergebnis, daß keine wesentliche thermische Wechselwirkung zwischen der Flamme 5 und dem Thermoelement 7 mehr besteht. Dies führt zu einer Abnahme der vom Thermoelement 7 erzeugten elektro­ motorischen Kraft, so daß demzufolge die Brenngaszu­ fuhr über die Gasspeisedüse 1 beendet und damit die Flamme 5 gelöscht wird.

Solange das Mischungsverhältnis zwischen Brenngas und Luft stabil (auf dem Sollwert) bleibt, hebt die am Flammloch 4 erzeugte Flamme 5 nicht von ersterem ab (vgl. Fig. 2A). Infolgedessen findet ständig eine ther­ mische Wechselwirkung zwischen der Flamme 5 und dem Thermoelement 7 statt, so daß das Brenngas kontinuier­ lich über die Gasspeisedüse 1 zugespeist und damit die normale Verbrennung aufrechterhalten wird.

Falls dagegen der Sauerstoffgehalt in der (Raum-)Luft unter die zulässige Größe abfällt und damit das Luft/Gas- Mischungsverhältnis in der Mischkammer 3 instabil wird, hebt die Flamme 5 unter dem hohen Ausblasdruck des Luft/Gasgemisches (vom Flammloch 4) ab, so daß die thermische Wechselwirkung zwischen der Flamme 5 und dem Thermoelement 7 aufhört und infolgedessen die Brenngaszuspeisung beendet und damit die Flamme ge­ löscht wird.

Die erfindungsgemäße Anordnung gewährleistet somit eine zuverlässige vollständige Verbrennung des Brenngases und eine verbesserte Wärmeausnutzung desselben sowie die Verhinderung von auf einer unvollständigen Ver­ brennung des Brenngases beruhenden gefährlichen Situ­ ation bzw. Unfällen.

Claims (1)

1. Gasbrenner zur Verhinderung einer unvollständigen Ver­ brennung, umfassend eine Mischkammer (3) zum Ver­ mischen von Luft und Heiz- oder Brenngas, Flammlöcher (4) zum Ausblasen des Luft/Gasgemisches sowie ein im Bereich der Flammlöcher angeordnetes thermoelektri­ sches Elementpaar bzw. Thermoelement (7) zum Öffnen/ Schließen eines Brenngas-Speisehahns in Abhängigkeit von der thermischen Wechselwirkung zwischen der Flamme und dem Thermoelement, gekennzeichnet durch eine einen engen Durchgang aufweisende oder festlegen­ de Venturidüse (8), die in einer bestimmten Position innerhalb der Mischkammer so eingebaut ist, daß das von der Mischkammer (3) kommende Luft/Gasgemisch mit hohem Druck über die Flammlöcher (4) ausgeblasen wird, und einen in der von der Mischkammer (3) zu den Flamm­ löchern (4) führenden Luft/Gasgemisch-Strecke vorge­ sehenen V-förmigen Führungsabschnitt (9).